Связанные контуры.

Связанными называются контура, в которых источник вынужденных колебаний включается в первичный контур, а колебания возникают во вторичном контуре за счет связи с первичным контуром. Связь может осуществляться через общее магнитное или электрическое поле. Через магнитное поле осуществляется автотрансформаторная и трансформаторная связь.

Рассмотрим случай трансформаторной связи:

Ток первичного контура протекает по первой катушке, и создает магнитное поле, силовые линии которого охватывают вторую катушку и наводят в ней ЭДС самоиндукции. Эта ЭДС является источником вынужденных колебаний во вторичном контуре. Она вызывает появление тока во вторичном контуре, который создает магнитное поле второй катушки, это магнитное поле вызывает

появление ЭДС самоиндукции в первой катушке. Эта ЭДС вычитается из ЭДС генератора.

При автотрансформаторной связи источником вынужденных колебаний во вторичном контуре является падение напряжения на части катушки связи. Если колебания во вторичной обмотке возбуждаются за счет электрического поля, то возможна внутренняя или внешняя емкостная связь.

При внутренней емкостной связи источником колебаний во вторичном контуре является падение напряжения на Ссв.

При внешней емкостной связи ток первичного контура ответвляется через Ссв во вторичный.

Связь между контурами характеризуется коэффициентом связи – отношение ЭДС, наведенном во вторичном контуре к максимально возможной ЭДС, наведенной во вторичном контуре. Максимальная ЭДС в случае трансформаторной связи наводится в том случае, если обе катушки намотаны на один магнитный сердечник, т.е. все силовые магнитные линии первой

катушки пронизывают все витки второй катушки .

- для внутренней емкостной связи

- для внешней емкостной связи

Векторные диаграммы связанных контуров. Вносимые сопротивления.

Построим векторные диаграммы для трансформаторно связанных контуров.

1.

Так как в первичном контуре резонанс, то ток первичного контура совпадает с ЭДС генератора. Этот ток создает магнитное поле которое наводит во вторичном контуре. Т.к. вторичный контур настроен в резонанс, то ток совпадает по фазе с . Т.к. вторичный контур является последовательным, то его .

протекает по второй катушке и создает магнитное поле, которое наводит в первичном контуре ЭДС ,которое отстает от на 90° вычитается из ЭДС генератора, т.е. за счет влияния вторичного контура ЭДС действующая в первичном контуре меньше ЭДС генератора. За счет связи со вторичным контуром, активные потери в первичном контуре увеличиваются. Величина потерь зависит от связи со вторичным контуром и сопротивления потерь вторичного контура. Дополнительное сопротивление потерь за счет ответвления части энергии во вторичный контур, называется вносимым сопротивлением.

2.

Построение начинаем с Еген, т.к. первичный контур настроен в резонанс, то совпадает по фазе с Еген. Во вторичном контуре индуктивная расстройка следовательно отстает от на угол меньше 90°. Этот ток создает магнитное поле которое наводит в первичном контуре. вычитается из Еген и образуется .

Ток опережает , т.е. за счет связи со вторичным контуром в котором наблюдается индуктивная расстройка, в первичном появляется емкостная расстройка. Расстроенный вторичный контур как бы вносит в первичный контур дополнительное реактивное сопротивление, противоположное по знаку реактивному сопротивлению вторичного контура.

3.

Из вторичного контура вносится в первичный индуктивное сопротивление. Возможно =Хвн, т.е. вносимое индуктивное сопротивление компенсирует емкостное сопротивление первичного контура и в контуре наблюдается резонанс.