- •33. Основные типы полупроводниковых диодов.
- •32. Применение полупроводниковых диодов для выпрямления переменного тока.
- •30. Электронно-дырочный переход при обратном напряжении
- •29. Электронно-дырочный переход при прямом напряжении.
- •28. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего напряжения
- •27. Диффузия носителей заряда в полупроводниках
- •26. Примесная электропроводность полупроводников.
- •25. Собственная электронная и дырочная электропроводимости
- •20. Мощность в цепи переменного тока. Активная мощность (p) Единица измерения — ватт (w, Вт).
- •Реактивная мощность (q)
- •Полная мощность (s). Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V*a, в*а)
- •19. Резонанс токов в электрических цепях.
- •18. Резонанс напряжений в электрических цепях.
- •17. Цепь переменного тока с параллельным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений
- •16. Цепь переменного тока с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений
- •15.Цепь переменного тока с конденсатором.
- •14. Цепи переменного тока с резистивными и ндуктивными эл.
- •13. Выражение физических величин комплексными числами.
- •12. Действующее и среднее значение силы переменного тока.
- •11. Цепи переменного тока.
- •1 Основные понятия, определения и законы
- •2 Схемы электрических цепей их элементы и изображение
- •3 Исследование электрических цепей с использованием законов Кирхгофа
- •4 Расчет методом контурных токов
- •5 Расчет методом наложения
- •7 Метод узловых напряжений
- •8 Расчет методом эквивалентного генератора
18. Резонанс напряжений в электрических цепях.
Резонанс напряжений - резонанс, происходящий в последовательном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура.
Описание явления
Пусть имеется колебательный контур с частотой собственных колебаний f, и пусть внутри него работает генератор переменного тока такой же частоты f.
В начальный момент конденсатор контура разряжен, генератор не работает. После включения напряжение на генераторе начинает возрастать, заряжая конденсатор. Катушка в первое мгновение не пропускает ток из-за ЭДС самоиндукции. Напряжение на генераторе достигает максимума, заряжая до такого же напряжения конденсатор.
Далее: конденсатор начинает разряжаться на катушку. Напряжение на нем падает с такой же скоростью, с какой уменьшается напряжение на генераторе.
Далее: конденсатор разряжен до нуля, вся энергия электрического поля, имевшаяся в конденсаторе, перешла в энергию магнитного поля катушки. На клеммах генератора в этот момент напряжение нулевое.
Далее: так как магнитное поле не может существовать стационарно, оно начинает уменьшаться, пересекая витки катушки в обратном направлении. На выводах катушки появляется ЭДС индукции, которое начинает перезаряжать конденсатор. В цепи колебательного контура течет ток, только уже противоположно току заряда, так как витки пересекаются полем в обратном направлении. Обкладки конденсатора перезаряжаются зарядами, противоположными первоначальным. Одновременно растет напряжение на генераторе противоположного знака, причем с той же скоростью, с какой катушка заряжает конденсатор.)
Далее: катушка перезарядила конденсатор до максимального напряжения. Напряжение на генераторе к этому моменту тоже достигло максимального.
Возникла следующая ситуация. Конденсатор и генератор соединены последовательно и на обоих напряжение, равное напряжению генератора. При последовательном соединении источников питания их напряжения складываются.
Следовательно, в следующем полупериоде на катушку пойдет удвоенное напряжение (и от генератора, и от конденсатора), и колебания в контуре будут происходить при удвоенном напряжении на катушке.
В контурах с низкой добротностью напряжение на катушке будет ниже удвоенного, так как часть энергии будет рассеиваться (на излучение, на нагрев) и энергия конденсатора не перейдет полностью в энергию катушки). Соединены как бы последовательно генератор и часть конденсатора.
Замечания
Колебательный контур, работающий в режиме резонанса напряжений, не является усилителем мощности. Повышенные напряжения, возникающие на его элементах, возникают за счет заряда конденсатора в первую четверть периода после включения и исчезают при отборе от контура большой мощности.
Явление резонанса напряжений необходимо учитывать при разработке аппаратуры. Повышенное напряжение может повредить не рассчитаные на него элементы.
Применение
При совпадении частоты генератора и собственных колебаний контура на катушке появляется напряжение, более высокое, чем на клеммах генератора. Это можно использовать в удвоителях напряжений, работающих на высокоомную нагрузку, или полосовых фильтрах, реагирующих на определенную частоту.