57. Вносимое сопротивление. Схема замещения связанной системы.
1)Вносимые сопротивления представляют собой такие сопротивления, которые следовало бы внести в первичную цепь ( включить последовательно с RI и Хг), чтобы учесть влияние нагрузки вторичной цепи трансформатора на ток в его первичной цепи. [1]
Вносимое сопротивление тем больше, чем сильнее связь между контурами ( больше М), и оно определяет переход энергии из первичного контура во вторичный. [3]
Вносимое сопротивление для любого из пассивных преобразователей определяет количество энергии, передаваемой во вторичную цепь. Коэффициент связи - реакция вторичной цепи, определяющая ЭДС, создаваемую во вторичной цепи.
Отрицательное вносимое сопротивление повышает добротность первого и второго контуров и схема работает ка двухчастотный регенерированный усилитель.
2)
Схема замещения трансформатора представляет собой сочетание двух схем замещения — первичной и вторичной обмоток, соединенных между собой в точках а и б. В цепи первичной обмотки включены сопротивления R1и X1, в цепи вторичной обмотки — сопротивления R'2и Х'2. Участок схемы замещения между точками а и б, по которому проходит ток I0, называют намагничивающим контуром. На вход схемы замещения подают напряжение U1, к выходу ее подключают переменное сопротивление нагрузки Zn, к которому приложено напряжение -U2.
58. Условие резонанса для связанной цепи. Виды резонанса.
1) Явление резонанса. Электрическая цепь, содержащая индуктивность и емкость, может служить колебательным контуром, где возникает процесс колебаний электрической энергии, переходящей из индуктивности в емкость и обратно. В идеальном колебательном контуре эти колебания будут незатухающими. При подсоединении колебательного контура к источнику переменного тока угловая частота источника ? может оказаться равной угловой частоте ?0, с которой происходят колебания электрической энергии в контуре. В этом случае имеет место явление резонанса, т. е. совпадения частоты свободных колебаний ?0, возникающих в какой-либо физической системе, с частотой вынужденных колебаний ?, сообщаемых этой системе внешними силами.
Резонанс напряжений. При резонансе напряжений (рис. 196, а) индуктивное сопротивление XL равно емкостному Хс и полное сопротивление Z становится равным активному сопротивлению R:
Z= ?( R2 + [?0L - 1/(?0C)]2 ) = R
В этом случае напряжения на индуктивности UL и емкости Uc равны и находятся в противофазе (рис. 196,б), поэтому при сложении они компенсируют друг друга. Если активное сопротивление цепи R невелико, ток в цепи резко возрастает, так как реактивное сопротивление цепи X = XL—Xс становится равным нулю. При этом ток I совпадает по фазе с напряжением U и I=U/R. Резкое возрастание тока в цепи при резонансе напряжений вызывает такое же возрастание напряжений UL и Uc, причем их значения могут во много раз превышать напряжение U источника, питающего цепь.
Угловая частота ?0, при которой имеют место условия резонанса, определяется из равенства ?oL = 1/(?0С).
Резонанс токов. Резонанс токов может возникнуть при параллельном соединении индуктивности и емкости (рис. 198, а). В идеальном случае, когда в параллельных ветвях отсутствует активное сопротивление (R1=R2 = 0), условием резонанса токов является равенство реактивных сопротивлений ветвей, содержащих индуктивность и емкость, т. е. ?oL = 1/(?oC). Так как в рассматриваемом случае активная проводимость G = 0, ток в неразветвленной части
цепи при резонансе I=U?(G2+(BL-BC)2)= 0. Значения токов в ветвях I1 и I2 будут равны (рис. 198,б), но токи будут сдвинуты по фазе на 180° (ток IL в индуктивности отстает по фазе от напряжения U на 90°, а ток в емкости Iс опережает напряжение U на 90°). Следовательно, такой резонансный контур представляет собой для тока I бесконечно большое сопротивление и электрическая энергия в контур от источника не поступает. В то же время внутри контура протекают токи IL и Iс, т. е. имеет место процесс непрерывного обмена энергией внутри контура. Этаэнергияпереходитизиндуктивности в емкость и обратно.
Условием резонанса в реальном резонансном контуре, содержащем активные сопротивления R1 и R2, будет равенство реактивных проводимостей BL = BC ветвей, в которые включены индуктивность и емкость.
Если в рассматриваемой параллельной цепи изменять частоту ?о источника переменного тока, то полное сопротивление цепи начинает увеличиваться, достигает наибольшего значения при резонансе, а затем уменьшается (см. рис. 197,б). В соответствии с этим ток I начинает уменьшаться, достигает наименьшего значения Imin = Ia при резонансе, а затем увеличивается.