3.2. Резонанс токов

Резонанс токов – это явление в цепи с параллельным колебательным контуром, ко­гда ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

На рис. 12 представлена схема параллельного колебательного контура. Сопротивление R в индуктив­ной ветви обусловлено тепловыми потерями на актив­ном сопротивлении катушки. Потерями в емкостной ветви можно пренебречь.

Условие резонанса токов: равенство нулю реактивной проводимости контура b=0.

Для выяснения признаков резонанса токов постро­им векторную диаграмму.

Для того чтобы ток I в неразветвленной части цепи совпадал по фазе с напряжением, реактивная составляющая тока индуктивной ветви I_Lp должна быть равна по модулю току емкостной ветви I_C (рис. 12,б). Активная составляющая тока индуктивной ветви I_L, оказывается равной току источника I_C .

I_C

а) б)

Рис. 12. Схема параллельного колебательного контура и векторная

диаграмма при резонансе токов

Признаки резонанса токов:

а) сопротивление контура максимальное и чисто активное;

б) ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает практи­чески минимального значения;

в) реактивная составляющая тока в катушке равна емкостному току, причем эти токи могут во много раз превышать ток источника.

Физически это объясняется тем, что при малых потерях в контуре (при малом R) ток источника тре­буется только для покрытия этих потерь. Ток в кон­туре обусловлен обменом энергией между катушкой и конденсатором. В идеальном случае (контур без по­терь) ток источника отсутствует.

Критерием возникновения резонансного явления в цепи, содержащей индуктивные и емкостные элементы, является…

1. равенство нулю угла сдвига фаз φ между напряжением и током на входе цепи

2. равенство 90° угла сдвига фаз φ между напряжением и током на входе цепи

3. равенство 180° угла сдвига фаз φ между напряжением и током на входе цепи

4. равенство 270° угла сдвига фаз φ между напряжением и током на входе цепи

Режим резонанса напряжений может быть установлен в цепи…

1. 

2. 

3. 

4. 

К возникновению режима резонанса напряжений ведет выполнение условия…

1. 

2. 

3. 

4. 

Для случая, соответствующего приведенной векторной диаграмме, характер сопротивления пассивной электрической цепи…

1. активно-емкостной

2. активно-индуктивный

3. активный

4. емкостной

Характер сопротивления пассивной электрической цепи для случая, соответствующего приведенной векторной диаграмме…

1. активно-емкостной

2. активно-индуктивный

3. активный

4. емкостной

Если величина начальной фазы синусоидального тока , а величина начальной фазы синусоидального напряжения, то угол сдвига фазмежду напряжением и током составляет…

1. 

2. 

3. 

4. 

Полное сопротивление Z приведенной цепи при Ом иОм составляет…

1. 50 Ом

2. 60 Ом

3. 100 Ом

4. 50 Гц

Вывод по третьему вопросу: в заключение необходимо отметить, что явление резонанса токов сложнее и многообразнее явления резонанса напряжений. Фактически был рассмотрен только частный случай радиотехнического резонанса. Резонансы токов и напряжений широко используются в радиотехнических цепях (установках автоматики, телемеханики, связи). Резонанс токов позволяет улучшить коэффициент мощности электроустановок промпредприятий.