ТЭЦ Лекция 12 гот

3.2.3. Лекция 12

12.1. Резонанс в линейных электрических цепях

1 . Резонансом называют такой режим в двухполюсной цепи, содержащей элементы R, L и С, при котором ток совпадает по фазе с напряжением.

2. Цепи, в которых может возникать явление резонанса, называют резонансными цепями или колебательными контурами.

3. Резонанс достигается либо изменением частоты колебаний воздействия, либо изменением параметров реактивных элементов (L, С) цепи.

4.

Резонанс цепи, содержащей последовательно соединенные два участка, имеющих индуктивный характер (х>0) и емкостный (х<0) характер, называется резонансом напряжений. При резонансе напряжений величина полного сопротивления Z проходит через минимум.

5.

Резонанс в цепи, содержащей параллельно соединенные два участка имеющих индуктивный характер (b>0) и емкостной (b<0) характер, называется резонансом токов. При резонансе токов величина полной проводимости Y проходит через минимум.

12.2. Последовательный колебательный контур

Цепь, из последовательно соединенных элементов R. L и С, называется последовательным колебательным контуром.

2. Вторичные параметры контура:

а.) резонансная частота:

б.) резонансное сопротивление:

в.) волновое сопротивление:

г.) добротность:

3 . Соотношения между напряжениями при резонансе.

Р

U_L0 = U_C0 = QU

езонансные напряжения на реактивных элементах в Q раз больше приложенного напряжения. Контур с высокой добротностью (Q≈50400) может усиливать напряжение.

4. Соотношение между энергиями при резонансе.

а.

Реактивные элементы L и С обмениваются энергиями так, чтобы общая сумма запасаемой энергии остается постоянной.

б.

Комплексная мощность, поступающая от источника, расходуется в сопротивлении R.

12.3. Частотные характеристики последовательного колебательного контура

1. Частотная зависимость сопротивления:

Степень отклонения частоты от резонансного значения оценивается расстройками:

а . Абсолютная расстройка:

б. Относительная расстройка:

в. Обобщенная расстройка:

2. Частотные характеристики контура:

Зависимости модуля нормированного сопротивления от частоты называют АЧХ контура. Зависимость аргумента сопротивления от частоты называют ФЧХ контура.

3. Полосой пропускания последовательного контура называют диапазон частот, в пределах которого ток контура снижается не более чем в раз относительно его резонансного значения

где .

4. Определение полосы пропускания

а. графически б. аналитически

12.4. Влияние на последовательный контур сопротивлений источника и нагрузки

1. Под избирательностью понимают способность контура выделять колебания одной частоты среди множества колебаний различных частот.

2. Избирательность контура тем выше, чем выше его добротность.

3. Влияние на избирательность сопротивления источника.

Для получения высокой избирательности последовательный избирательный контур следует подключить к источнику с малым внутренним сопротивлением (R_г << R).

4. Влияние на избирательность сопротивления нагрузки. Новая схема - появилась проводимость нагрузки

- не изменились, - возросло,

- уменьшилось

Д ля получения высокой избирательности последовательный колебательный контур следует подключить к нагрузке с малой проводимостью

Контрольные вопросы и задачи по лекции:

1. Дайте определения терминов и понятий:

а.)Резонанс

б.)Колебательный контур

в.)Последовательный колебательный контур

г.)АЧХ контура

д.)ФЧХ контура

е.)Полоса пропускания

ж.)Избирательность

2.Запишите формулы

а.) резонансной частоты

б.) резонансного сопротивления

в.) волнового сопротивления

г.) добротности

д.)Комплексной мощности

52