Rezonancia vo fyzike sa nazýva fenomén, v ktorom prudko zvyšuje amplitúdy systému oscilácie. To sa deje, keď je náhoda vlastných a vonkajších perturbovacích frekvencií. V mechanike je príkladom kyvadla. Takéto správanie je tiež charakteristické pre elektrické obvody, vrátane prvkov aktívneho, indukčného a kapacitného zaťaženia. Rezonancia prúdov a stresu je veľmi dôležitá, tento fenomén zistil, že aplikácia v takých oblastiach vedy ako rádiová komunikácia a priemyselná energia.

Vektory a teória

Na pochopenie významu procesov, ktoré sa vyskytujú v reťazcoch, vrátane induktorov, kondenzátorov a aktívnej odolnosti, by sa mali považovať za schému najjednoduchšieho oscilátora. Rovnako ako obvyklé kyvadlo strieda energiu z potenciálu v kinetickom stave, elektrický náboj v reťazci RCL, akumulovaný v nádobe, prúdi do indukčnosti. Potom sa proces vyskytuje v opačnom smere, a to všetko začína najprv. V tomto prípade je vektorový diagram nasledovne: Kapacitný nosný prúd je pred uhlom π / 2 smeru napätia, indukčné zaťaženie zaostáva za rovnaký uhol a aktívna sa zhoduje vo fáze. Výsledný vektor má sklon vzhľadom na abscissu, označuje grécke písmeno φ. Rezonancia v sieťovom okruhu sa vyskytuje, keď φ \u003d 0, cos φ \u003d 1. Preložené z jazyka matematiky, táto uzávierka znamená, že prúd prechádza všetkými prvkami fázou sa zhoduje s prúdom v aktívnej zložke elektrického obvodu .

Praktická aplikácia v systémoch napájania

Teoreticky sú všetky tieto výpočty pochopiteľné, ale čo znamenajú praktické otázky? Veľa vecí! Každý to vie užitočná práca V akejkoľvek schéme sa vykonáva aktívna zložka napájania. Zároveň väčšina spotreby energie spadá na elektromotory, ktoré v akomkoľvek podniku existuje mnoho, a obsahujú vinutie v ich konštrukcii, ktoré sú indukčné zaťaženie a vytvorenie uhla φ, ktorý je nulový. V poriadku z dôvodov rezonancie je potrebné kompenzovať reaktívnu odolnosť tak, aby ich vektor suma bola nulová. V praxi sa to dosiahne zapnutím kondenzátora, ktorý vytvorí opačný posun aktuálneho vektora.

Rezonančné prúdy v rádiových prijímačoch

Súčasná rezonancia má obe ďalšie rádiotechnické aplikácie. Oscilujúci obvod, ktorý tvorí základ každého prijímacieho zariadenia, pozostáva z cievky indukčnosti a kondenzátora. Zmenou rozsahu elektrickej kapacity je možné zabezpečiť, že signál s požadovanou nosnou frekvenciou sa vyberie selektívne a zostávajúce komponenty generálneho opravy prijaté na anténe, vrátane prekážok, budú depresívne. V praxi variabilný kondenzátor Vyzerá to ako dve sady dosiek, z ktorých jeden sa otáča alebo vychádza z inej, zvýšenie alebo zníženie elektrická nádoba. To vytvára aktuálnu rezonanciu a rádio prijíma sa na požadovanú frekvenciu.

Boli sme presvedčení o náhode zákonov bezplatného mechanického a elektrické oscilácie. Rovnako úplná podobnosť zákonov je však aj v prípade nútených oscilácií spôsobených účinkom vonkajšej periodickej sily. V prípade elektrických oscilov hrá úloha sily, ako sme videli v predchádzajúcom odseku, elektromotorická sila (skrátená e. S). Revízia § 12, kde sme opísal nútené oscilácie, § 13, ktorý odkazuje na fenomén rezonancie a § 14, ktorý skúma účinok zoslabenia na rezonančné javy v oscilačnom systéme. Všetko, čo tam povedal o mechanických nútených osciláciách, je úplne spojené s elektrickým. A tu sa frekvencia nútených oscilácie v oscilačnom okruhu rovná frekvencii existujúceho v tomto obvode e. d. s. Amplitúda nútených oscilácií je väčšia, čím bližšie je frekvencia e. d. s. Na frekvenciu voľných oscilácií v okruhu. Pri náhode týchto frekvencií sa amplitúda stáva najväčšou, získa sa elektrická rezonancia: prúd v okruhu a napätie na jeho kondenzátor môže veľmi presiahnuť tie, ktoré sú získané počas ladív, t.j. ďaleko od rezonancie. Reonančné javy sú silnejšie a ostrejšie ako odpor obrysu, ktorý teda tiež hrá rovnakú úlohu ako trenie v mechanickom systéme.

Všetky tieto fenomény sú ľahko sledovať, s použitím na získanie harmonického e. d. s. Mestský striedavý prúd a budovanie oscilujúceho okruhu, ktorého vlastná frekvencia môže byť zmenená v oboch stranách aktuálnej frekvencie (). Aby sa zabránilo vysokému rezonančnému stresu v okruhu, ktorý (pri napätí v mestskej sieti) môže dosiahnuť niekoľko kilovoltov, mali by ste použiť nadväzujúci transformátor.

Na obr. 53 ukazuje umiestnenie nástrojov a elektrickej schémy experimentu (označenia na obrázku a rovnakej schéme). Diagram obsahuje nižší transformátor 1, kondenzátor 2, tlmivky 3 a 4, ktoré sú indukčné cievky so železnými jadrámi, ktoré sú potrebné na získanie požadovanej veľkej indukčnosti. Pre pohodlie, obvod nastavenie indukčnosti sa skladá z induktorov dvoch samostatných cievok. Nastavenie sa vykonáva skutočnosťou, že jeden z tlmičov (4) jadro má vzduchovú medzeru, ktorej šírka sa môže hladko zmeniť, čím sa zmení celková indukčnosť. Širšia medzera, tým menej indukčnosť. V podpisoch na obr. 53 Vhodné hodnoty všetkých hodnôt sú uvedené. Napätie na kondenzátore sa meria voltmeterom AC a AC ammeter vám umožňuje monitorovať prúd v okruhu.

Skúsenosti ukazujú nasledovné: s nízkou indukčnosťou obrysu je napätie na kondenzátore o niečo viac ako indukcia v e. S, t.j. trochu volt. Zvyšujúca sa indukčnosť, uvidíme, že napätie rastie; Tento nárast sa stáva čoraz ostrým, keď sa približujú k rezonančnej indukčnosti. S týmito numerickými údajmi, ktoré sú špecifikované v podpise na obr. 53, napätie stúpa vyššie. S ďalším nárastom indukčnosti opäť klesne napätie. Prúd v obvode sa zmení v pomere k napätiu na kondenzátore a počas rezonancie môže dosiahnuť.

Táto skúsenosť zodpovedá mechanickému zážitku s nákladom na jar, ktorý bol opísaný v § 12. Tam sme boli vhodnejšie zmeniť frekvenciu súčasnej sily, tu prechádzame cez rezonančné nastavenie, zmeníme si vlastnú frekvenciu Oscilujúci systém - náš obrys. Podstata rezonančného fenoménu sa nemení.

Obr. 53. Získanie elektrickej rezonancie pre mestskú frekvenciu: 1 - transformátor, ktorý znižuje napätie, napríklad až do 2 - kondenzátora, 3 - tlmivka, ktorej indukčnosť a odolnosť vinutia sa rovná 4 - \\ t škrtiacou klapkou s striedavou vzduchou, indukčnosť, ktorej so šírkou a mení sa pri zmene šírky medzery na oboch stranách špecifikovanej (rezonančnej) hodnoty

Úloha elektrickej rezonancie v technike je obrovská. Dávame len jeden príklad. V podstate je rezonancia založená na príjme rádia. Početné rozhlasové stanice vyžarujú elektromagnetické vlny, ktoré vložia premenné v rádiovom prijímači v anténe. d. s. (Elektrické oscilácie) a každá rozhlasová stanica pravidlá jeho oscilácie Špecifikovaná frekvencia. Ak by sme neboli schopní vyčleniť oscilácie oscilácie z tejto najkomplikovanejšej zmesi, výkyvy v rozhlasovej stanici, o ktorú máte záujem, potom nie je možné žiadne rádiové trstiny. Tu a príde na pomoc elektrickej rezonancie.

Spojíme sa s anténovým oscilrátorom, napríklad prostredníctvom indukčnosti, ako je znázornené na obr. 54.

Kapacita kondenzátora môže byť hladko zmenený, čím sa mení vlastná frekvencia obvodov. Ak konfigurujeme obrys na požadovanú frekvenciu, napríklad, potom napr. d. s. S frekvenciou spôsobí silné nútené oscilácie v okruhu a všetky zvyšky e. D. S.-Slabé. V dôsledku toho vám rezonancia umožňuje prispôsobiť prijímač k frekvencii vybranej stanice.

Obr. 54. Resonancia vám umožňuje naladiť požadovanú stanicu a omladiť zo všetkých ostatných. Šípka na kondenzátore označuje, že kapacita kondenzátora je možné zmeniť

Samozrejme, v elektrotechnike, ako v strojárstve, rezonancia sa môže objaviť najväčšiemu zlu, kde by to nemalo byť. Ak je elektrický obvod navrhnutý tak, aby pracoval v neprítomnosti rezonancie, potom vznik rezonancie spôsobí nehodu: drôty sú rozdelené z nadmerne silných prúdov, izolácia bude porušená v dôsledku vysokých rezonančných napätí atď. storočia, keď elektrické výkyvy ešte neboli dostatočne študované, takéto nehody sa stali. Teraz môžeme závisieť od podmienok alebo použiť rezonanciu, alebo ju odstrániť.

Pošlite svoju dobrú prácu v znalostnej báze je jednoduchá. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, absolventi študenti, mladí vedci, ktorí používajú vedomostnú základňu vo svojich štúdiách a práce, budú vám veľmi vďační.

pridané http://www.allbest.ru/

Rezonancia. Jeho uplatňovanie

Rezonancia v elektrickom oscilačnom okruhu Fenomén prudkého zvýšenia amplitúdy nútených oscilácie aktuálnej sily, keď je frekvencia vonkajšieho striedavého napätia sa zhoduje s vlastnou frekvenciou oscilujúcej okruhov.

rezonančný napätie Elektrický lekárstvo

Použitie rezonancie

V medicíne

Magnetická rezonančná tomografia, alebo jeho skrátený názov MRI, sa považuje za jednu z najspoľahlivejších metód radiačnej diagnostiky. Zjavnou výhodou použitia takejto metódy na kontrolu stavu tela je, že nie je ionizujúce žiarenie a dáva pomerne presné výsledky v štúdiu svalného a artikulárneho systému tela, pomáha s vysokou pravdepodobnosťou diagnostikovať rôzne ochorenia chrbtice a centrálneho nervového systému.

Samotný proces prieskumu je pomerne jednoduchý a úplne bezbolestný - všetko, čo budete počuť, len silný hluk, ale slúchadlá budú dobre chránené od neho, ktorý vám dá lekára pred postupom. Existujú len dva typy nepríjemností, ktoré sa nebudú môcť vyhnúť. V prvom rade sa týka tých ľudí, ktorí sa bojí uzavretých priestorov - diagnostikovaný pacient padá na horizontálne ležanie a automatické relé ho pohybujú do úzkej rúry so silným magnetické poleTam, kde sa nachádza asi 20 minút. Počas diagnostiky by sa človek nemal pohybovať, takže výsledky budú čo najpresnejšie. Druhá nepríjemnosť, ktorá spôsobuje rezonančnú tomografiu v štúdii malej panvy, je potreba čistotu močového mechúra.

Ak vaši milovaní chcú byť prítomní v diagnostikosti, sú povinní podpísať informačný dokument, podľa ktorého sú oboznámení s pravidlami správania v diagnostickom úradu a nemajú žiadne kontraindikácie, aby našli silné magnetické pole. Jedným z dôvodov nemožnosti konania MRI je prítomnosť cudzích kovových komponentov v tele.

Predĺžiťrezonancia oleja v rádiovej komunikácii

Fenomén elektrickej rezonancie je široko používaný pri implementácii rádiovej komunikácie. Rádiové vlny z rôznych vysielacích staníc sú nadšené premennými rôznymi frekvenciami v anténe rádia, pretože každá vysielacia rozhlasová stanica pracuje pri jeho frekvencii. Indukčnosť antény je spojená s oscilujúcim obvodom (obr. 4.20). Kvôli elektromagnetickej indukcii v obrysovej cievke sa vyskytujú premenné zodpovedajúce frekvencie a nútené výkyvy aktuálnej pevnosti tej istej frekvencie. Ale len s rezonančnými výkyvmi v pevnosti prúdu v obvode a napätí v nej budú významné, t.j. z oscilácií rôznych frekvencií nadšených v anténe, obvod sa prideľuje len tie frekvencie, ktorých sa rovná svojej vlastnej frekvencii. Nastavenie okruhu na požadovanú frekvenciu sa zvyčajne vykonáva zmenou kapacity kondenzátora. To zvyčajne pozostáva z ladenia rádia do špecifickej rozhlasovej stanice. Potreba zohľadniť možnosť rezonancie v elektrický reťazec. V niektorých prípadoch môže rezonancia v elektrickom obvode priniesť veľkú škodu. Ak reťaz nie je určený na prácu v rezonancii, potom jeho výskyt môže viesť k nehode.

Nadmerne veľké prúdy sa môžu prehriať drôty. Veľké napätia vedú k členeniu izolácie.

Tento druh nehody sa často nedávno stalo, keď boli zákony elektrických výkyvov zle prezentované a nemohli byť schopné správne vypočítať elektrické reťazce.

S nútenými elektromagnetickými osciláciou je možné rezonancia - prudký nárast amplitúdov výkyvov v prúdu prúdu a napätia, keď sa časovo zhoduje frekvencia vonkajšieho striedavého napätia s vlastnou frekvenciou oscilácie. Na fenoméne rezonancie je založená všetka rádiová komunikácia.

Rezonancia napätia

Fenomén rezonancie elektrického napätia sa pozoruje v obvode sekvenčného oscilátora, pozostávajúceho z nádoby (kondenzátora), indukčnosti a rezistorov (odpor). Aby sa zabezpečilo dodávky energie oscilátora, sekvenčný obvod tiež obsahuje zdroj E. E. Zdroj vytvára striedavé napätie s frekvenciou W. S rezonanciou prúdu cirkulujúcej v sériovom reťazci, musí zodpovedať fáze z E.D. E. To je zabezpečené, ak všeobecná odolnosť obvodu Z \u003d R + J (WL - 1 / WC) bude aktívna, t.j. Z \u003d r. Rovnosť:

(L - 1 / WS) \u003d 0 (1),

je to matematický stav rezonancie v oscilačnom okruhu. V tomto prípade bude hodnota prúdu v reťazci I \u003d E / R. Ak transformujete rovnosť (1), dostaneme:

V tomto výraze W - je rezonančná frekvencia obrysu.

Je dôležité, aby sa v procese rezonancie, indukčovacie napätie rovné napätiu na kondenzátore a je:

Ul \u003d u \u003d wl * i \u003d wle / r

Celkové množstvo energie v indukčnosti a nádržiach (magnetické a elektrické polia) je konštantné. To je vysvetlené skutočnosťou, že medzi týmito oblasťami existuje oscilátorová výmena energie. Celkové množstvo ich kedykoľvek je vždy. Zároveň sa nevyskytuje výmena energie medzi jeho zdrojom E a reťazou. Namiesto toho existuje nepretržitá transformácia jedného typu energie na druhú.

Pre oscilátorové kontúry bude platiť termín kvalita, ktorá ukazuje, ako sa aplikuje napätie na reaktívnom prvku (kapacita alebo indukčnosť) a vstupné napätie obrysu. Kvalita sa vypočíta podľa vzorca:

Pre ideálny sekvenčný obvod s nulovou nulou aktívny odpor Sprevádza sa vznik rezonancie nešťastné oscilácie. V praxi je zoslabenie oscilácie kompenzovaný obrysovým podávaním z generátora oscilácie s frekvenciou rezonancie.

Uplatňovanie rezonancie stresu

Fenomén oscilačnej rezonancie je široko používaný v elektronike. Vstupný reťazec akéhokoľvek rádiového prijímača je najmä nastaviteľný oscilujúci obvod. Jeho rezonančná frekvenčná premenná nastavením kapacity kondenzátora sa zhoduje s frekvenciou signálu rozhlasovej stanice, ktorá musí byť prijatá.

V elektrickom energetike, vznik rezonancie stresu v dôsledku chirurgov spojených s nežiaducimi dôsledkami. Napríklad v prípade spojenia s generátorom alebo medziľahlým transformátorom dlhého kábla (ktorý je oscový obvod s distribuovanou kapacitou a indukčnosťou), nie je pripojený na prijímací koniec s zaťažením (toto sa nazýva režim nečinnosti ), celý obrys môže byť v rezonančnom stave. V tejto situácii môže byť napätie vyplývajúce z niektorých častí reťazca vyššie ako vypočítané. Môže ohroziť poruchu káblovej izolácie a jeho výstup. Táto situácia sa zabráni použitím pomocného zaťaženia.

Publikované na Allbest.ru.

...

Podobné dokumenty

Biologický účinok elektrických a magnetických polí na tele a zvieratách. Podstatou fenoménu elektrónovej paramagnetickej rezonancie. Štúdie s proteínmi obsahujúcimi EPR. Spôsob nukleárnej magnetickej rezonancie. Aplikácia NMR v medicíne.

abstraktné, pridané 04/29/2013


Elektrické obvody striedavého prúdu, ich parametrov. Koncepcia a hlavné podmienky rezonančných javov. Vlastnosti zmien indukčnej a kapacitnej rezistencie. Analýza závislosti fázového posunu medzi prúdom a napätím na vstup obvodu z frekvencie.

vyšetrenie, pridané 01/16/2010


Diagram reťazca s aktívnym, indukčným a kapacitným rezistencom je uvedený postupne. Výpočet aktuálnych hodnôt a kvapiek napätia. Koncepcia rezonancie stresu. Odstránenie čítania osciloskopu. Závislosť od odolnosti z frekvencie vstupného napätia.

laboratórne práce, pridané 07/10/2013


Excitácia jadier v magnetickom poli. Stav magnetickej rezonancie a jadrové relaxačné procesy. Spin-Spin Interakcia častíc v molekule. Schéma zariadenia NMR spektrometra. Použitie NMR spektroskopie 1H a 13ccless protónových izolačných metód.

abstraktné, pridané 10/23/2012


Vlastnosti nútených oscilácií. Fenomén rezonancie, vytvorenie nedeštruktívnych vzorov. Použitie oscilácií v stavebníctve, technike, na triedenie sypkých materiálov. Škodlivé účinky oscilácie. DOPRAVA A SOUTHOTY; Antononance.

kurz, pridané 03/21/2016


Stanovenie účinku aktívneho, indukčného a kapacitnej odolnosti voči výkonu a fázovému posunu medzi prúdom a napätím v elektrickom obvode AC. Experimentálna štúdia rezonančných javov v paralelnom oscilačnom okruhu.

laboratórne práce, pridané 11.07.2013


Študovať asynchrónne trojfázový motor s fázovým rotorom. Schéma sériového a paralelného spojenia prvkov na štúdium rezonancie stresu. Stress rezonancie, prúdy. Závislosť prúdu z nádrže počas rezonancie stresu.

laboratórne práce, pridané 19.05.2011


Elektrický obvod so sekvenčným a paralelným spojením prvkov s R, L a C, ich porovnávacie charakteristiky. Trojuholníkové napätie a odolnosť. Koncepcia a vlastnosti rezonancie prúdov a stresov, smerov a vlastností jej regulácie.

abstraktné, pridané 07/27/2013


Praktické overovanie a stanovenie fyzikálnych javov, ktoré sa konajú v sieťovom okruhu so sekvenčnou spojením odporov, indukčnou cievkou a kondenzátorom. Získanie rezonancie stresu, budovanie podľa experimentálneho dátového vektorového diagramu.

laboratórne práce, pridané 01/12/2010


Kvantová mechanika ako abstraktná matematická teória, vyjadrujúce procesy pomocou operátorov fyzických veličín. Magnetický moment a jadrová rotácia, ich vlastnosti a rovnica. Termíny termodynamickej rovnováhy a použitie rezonančného účinku.

Znalosť fyziky a teórie tejto vedy je priamo spojená s riadením domácností, opravy, stavebníctva a strojárstva. Navrhujeme zvážiť, akú rezonanciu prúdov a napätí v sekvenčnom obvode RLC, ktorá je hlavnou podmienkou pre jeho tvorbu, ako aj výpočet.

Čo je rezonancia?

Stanovenie fenoménu špičky: Elektrická rezonancia sa vyskytuje v elektrickom obvode pri určitej rezonančnej frekvencii, keď niektoré časti rezistencie alebo postupy schémových prvkov sú navzájom kompenzujú. V niektorých okruhoch sa to stane, keď je impedancia medzi vstupom a výstupom okruhu takmer rovná nule a funkcia prenosu signálu je blízka jednému. Zároveň je kvalita tohto okruhu veľmi dôležitá.

Známky rezonancie:

1. Zložky reaktívnych vetiev prúdu sú rovnaké ako ostatné IPC \u003d IPL, antifáza je vytvorená len s rovnosťou čistej aktívnej energie na prívode;
2. Prúd v jednotlivých pobočkách presahuje celý prúd určitého reťazca, zatiaľ čo pobočky sa zhodujú vo fáze.

Inými slovami, rezonancia v sieťovom okruhu znamená špeciálnu frekvenciu a je určená odolnosťou, kapacitou a indukčnosťou. Existujú dva typy aktuálnej rezonancie:

1. Konzistentné;
2. Paralelne.

Pre konzistentnú rezonanciu je stav jednoduchý a charakterizovaný minimálnym odporom a nulou fázou, používa sa v reaktívnych obvodoch, tiež aplikuje rozvetvený reťazec. Súbežná rezonancia alebo koncepcia RLC Contour sa vyskytuje, keď sú indukčné a kapacitné dáta rovnaké, ale kompenzujú sa navzájom, pretože sú navzájom v uhle 180 stupňov. Táto zlúčenina sa musí neustále rovná zadanej hodnote. Dostal širší praktické použitie. Sharp minimálna impedancia, ktorá je charakteristická pre ňu je užitočná pre mnoho elektrických domácich spotrebičov. Ostrčnosť minima závisí od hodnoty odporu.

RLC systém (alebo kontúr) je elektrická schémaktorý sa skladá z odporov, indukčikových cievok a kondenzátora pripojeného v sérii alebo paralelne. Súbežný oscilrátorský okruh RLC dostal svoj názov kvôli skratke fyzikálnych veličín, čo predstavuje rezistenciu, indukčnosť a kapacitu. Schéma tvorí harmonický oscilátor pre prúd. Akékoľvek vibrácie indukované v aktuálnom okruhu fumbujú časom, ak je pohyb smerových častíc ukončený zdrojom. Tento účinok rezistora sa nazýva útlm. Prítomnosť rezistencie tiež znižuje vrcholovú rezonanciu frekvenciu. Niektoré odolnosť sú nevyhnutné v reálnych schémach, aj keď odpor nie je súčasťou obvodu.

Žiadosť

Takmer všetky energetické elektrotechniky používajú len taký oscilujúci obvod, hovoria, napájací transformátor. Schéma je tiež potrebná na konfiguráciu prevádzky televízora, kapacitného generátora, zváračka, Rádio, aplikuje technológiu "zodpovedajúce" televíznych antén, kde potrebujete vybrať úzky frekvenčný rozsah niektorých použitých vĺn. RLC Schéma môže byť použitý ako pásmo, rekordérový filterPre senzory na distribúciu spodných alebo horných frekvencií.

Resonancia dokonca využíva estetickú medicínu (mikrokúrovanú terapiu) a diagnostiku biorezonancie.

Princíp rezonancie prúdov

V našej vlastnej frekvencii môžeme urobiť rezonančnú alebo oscilátorovú schému, povedzme, že na napájanie kondenzátora, ako ukazuje nasledujúci diagram:

Schéma výkonu kondenzátora

Spínač bude zodpovedný za smer oscilácie.

Schéma: Reonančný režim Spínač

Kondenzátor zachováva celý prúd v okamihu, keď sa čas \u003d 0. Oscilácie v reťazci sa merajú pomocou ammetrov.

Schéma: Aktuálny systém rezonančnej schémy je nula

Smerové častice sa pohybujú na pravej strane. Indukčná cievka berie prúd z kondenzátora.

Keď polarita schémy nadobúda prvý vzhľad, opäť sa vracia do zariadenia výmeny tepla.

Teraz smerová energia sa vracia do kondenzátora a kruh sa opäť opakuje.

V reálnych schémach zmiešaného reťazca je vždy nejaký odpor, ktorý spôsobuje, že amplitúda smerových častíc rastie menej s každým kruhom. Po niekoľkých posunom polarity dosiek sa prúd znižuje na 0. Tento proces Nazýva sa sinusoidálny signál plávajúceho plávajúceho. Ako rýchlo sa tento proces vyskytuje, závisí od rezistencie v reťazci. Ale zároveň odpor nemení frekvenciu sínusovej vlny. Ak je odpor dostatočne vysoký, prúd nebude vôbec kolísať.

Označenie AC znamená, že opustenie napájania sa energia líši s určitou frekvenciou. Zvýšenie odporu prispieva k zníženiu maximálna veľkosť Aktuálna amplitúda, ale to nevedie k zmene frekvencie rezonancie (rezonančné). Ale môže tvoriť dramatický proces. Potom, čo sa vyskytne v sieťach, sú prerušenia.

Výpočet rezonančného obrysu

Treba poznamenať, že tento fenomén vyžaduje veľmi dôkladný výpočet, najmä ak sa používa paralelné pripojenie. Ak chcete techniku \u200b\u200bbez rušenia, musíte použiť rôzne vzorce. Budú vás používať na vyriešenie akejkoľvek úlohy vo fyzike z príslušnej časti.

Je veľmi dôležité poznať hodnotu moci v reťazci. Priemerný výkon rozptýlený v rezonančnom okruhu môže byť exprimovaný z hľadiska štandardného napätia a prúdu nasledovne:

R cf \u003d i 2 cont * r \u003d (v 2 CONT / Z 2) * R.

Zároveň si pamätajte, že výkonový faktor s rezonanciou je cos φ \u003d 1

Samotný vzorec rezonancie má nasledujúci formulár:

Ω 0 \u003d 1 / √l * c

Nulová impedancia v rezonancii sa stanoví s použitím takéhoto vzorca:

F CUT \u003d 1 / 2π √l * c

Rezonančná frekvencia oscilácií môže byť aproximovaná nasledovne:

F \u003d 1/2 p (lc) 0,5

Kde: f \u003d frekvencia

L \u003d indukčnosť

C \u003d kapacita

Schéma spravidla nebude kolísať, ak nie je odolnosť (R) dostatočne nízka na to, aby spĺňala tieto požiadavky: \\ t

R \u003d 2 (L / C) 0,5

Ak chcete získať presné údaje, musíte sa pokúsiť zaokrúhliť získané hodnoty v dôsledku výpočtov. Mnohí fyzici odporúčajú použiť metódu nazývanú vektorový diagram aktívnych prúdov. So správnym výpočtom a nastavením zariadení budete mať dobré úspory AC.

V oscilačnom okruhu, ktorý má indukčnosť L, C a rezistenciu R, voľné elektrické oscilácie majú tendenciu poškodiť. Aby sa oscilácie nemajú útese, je potrebné pravidelne doplňovať obrys energie, potom bude tam nútené oscilácie, ktoré nezmiznú, pretože vonkajšia premenná EDC bude teraz udržiavať výkyvy v okruhu.

Ak sa oscilácie podporujú zdroj externého harmonického EMF, ktorej frekvencia F je veľmi blízko k rezonančnej frekvencii oscilujúceho obvodu F, potom sa amplitúda elektrických oscilácie u v okruhu dramaticky zvýši, to znamená prísť fenomén elektrickej rezonancie.

Zvážte najprv správanie kondenzátora C v sieťovom okruhu. Ak s generátorom, napätie u na elektródy, z ktorých sa zmení harmonickým zákonom, na pripojenie kondenzátora C, potom sa nabíjací q na hranie kondenzátora sa bude líšiť aj podľa harmonického zákona, ako aj súčasného I v reťazci. Čím väčšia je kondenzátorová kapacita a čím vyššia frekvencia F aplikovaná na neho Harmonic EMF, tým väčší je prúd, ktorý budem.

S touto skutočnosťou je myšlienka takzvanej kapacitnej rezistencie kondenzátora XC spojená so striedavým prúdom, ktorý obmedzuje prúd, je podobný účinnej rezistencii R, ale v porovnaní s aktívnou rezistenciou, kondenzátor robí ne rozptýliť energiu vo forme tepla.

Ak je aktívna odolnosť rozptýliť energiu, a tým obmedzuje prúd, potom kondenzátor obmedzuje prúd jednoducho z dôvodu skutočnosti, že nemá čas, aby sa zmestil viac ako generátor, než generátor môže dať štvrtinu obdobia, okrem ďalšej Štvrtina obdobia, kondenzátor dáva energiu, ktorá sa nahromadila v elektrickom poli svojej dielektriky, späť k generátoru, to znamená, že aspoň prúd je obmedzený, energia sa nerozpúšťa (straty v drôtoch av dielektrikurici) .

Teraz zvážte správanie indukčnosti L v sieťovom okruhu. Ak namiesto kondenzátora, spojte cievku s indukčnosťou L generátora, ktorý je predložený zo sínusoidného (harmonického) EMF k záverom cievky, - začne sa vyskytnúť v ňom EMF self-indukciaVzhľadom k tomu, že pri zmene prúdu prostredníctvom indukčnosti sa zvyšujúce magnetické pole cievky odhodlaní zabrániť súčasnému rastu (LENZA zákonu), to znamená, že sa ukáže, že cievka zavádza indukčnú odolnosť XL k odolnosti drôtu R.

Čím väčšia je indukčnosť tejto cievky, a tým vyššia je frekvencia f prúdu generátora, tým vyššia je indukčná odolnosť XL a menej prúdu I, pretože prúd jednoducho nemá čas na inštaláciu, pretože EMF self -IndUccus cievky narúša. A každé štvrtiny obdobia energie akumulovaného v magnetickom poli cievky sa vracia do generátora (straty v drôtoch, kým nezanedbávame).

V každom reálnom oscilačnom okruhu, indukčnosť L, C a účinnej odolnosti R.

Zákon o indukčnom a kapacite na súčasný je opačný k každému štvrťroku harmonického obdobia Zdroj EMF: Na doskách kondenzátora, hoci súčasný klesá, a keď sa prúd zvýši cez indukčnosť, prúd zažíva indukčnú odolnosť, ale zvyšuje sa a je podporovaný.

A počas vypúšťania: vypúšťacie prúd kondenzátora je najprv veľký, napätie na jeho doskách je tendencia vytvoriť vysoký prúd a indukčnosť zabraňuje zvýšeniu prúdu a čím viac indukčnosti sa vyskytne. Zároveň je aktívna odolnosť r čisto aktívnymi stratami. To znamená, že impedancia Z, postupne zapnutá L, C a R, pri frekvencii zdroja F, bude:

Z zákona OMA pre AC je zrejmé, že amplitúda nútených oscilácií je úmerná amplitúde EDC a závisí od frekvencie. Celkový rezistencia reťazca bude najmenšia a amplitúda prúdu bude najväčšia, za predpokladu, že indukčná odolnosť a kapacitná v tejto frekvencii sú v tomto prípade rovnaké, v tomto prípade príde rezonancia. Odtiaľ sa zobrazí Vzorec pre rezonanciu frekvencie oscilujúceho okruhu:

Keď je zdroj EDS, kontajner, indukčnosť a rezistencia sú zahrnuté v sebe, potom sa rezonancia v takomto reťazci nazýva sériová rezonancia alebo rezonancia stresu. Charakteristickým znakom rezonancie namáhania je významné napätie na nádobe a indukčnosti v porovnaní s EDC zdroja.

Dôvodom vzhľadu takejto maľby je zrejmý. Na aktívnej rezistencii podľa OHM zákonu bude ur napätie, na UC kapacitu, na indukčnosti u UL, a predstavoval pomer UC na ur, môžete nájsť hodnotu kvality Q. napätie Kontajner bude v Q-násobku zdroja zdroja, rovnaké napätie sa použije na indukčnosť.

To znamená, že rezonancia stresu vedie k zvýšeniu napätia na reaktívnych prvkoch v Q-krát a rezonančný prúd bude obmedzený na EDC zdroja, jeho vnútorný odpor a aktívnu odolnosť reťazca R. Odolnosť sekvenčného obvodu na rezonančnej frekvencii je minimálna.

Fenomén rezonancie stresu sa používa napríklad v prípade, že je potrebné eliminovať prenášaný signál špecifického frekvenčného prúdu, potom prijímač vloží reťazec z pripojeného kondenzátora a indukčné cievky, takže aktuálna frekvencia tohto LC- Reťazec je cez nej uzavretý a nedostal sa k prijímaču.

Potom sa prúdy frekvencie ďaleko od rezonančnej frekvencie LC reťazca prebiehajú v zaťažení voľne, a len v blízkosti rezonancie vo frekvencii prúdov sa ocitnú najkratšiu cestu cez LC reťazca.

Alebo naopak. Ak potrebujete preskočiť prúd určitej frekvencie, reťaz LC postupne sa postupne otočí, potom zložky signálu na rezonančnej frekvencii reťazca prechádzajú na zaťaženie takmer bez straty a frekvencie sú ďaleko od rezonancie Bude veľmi oslabený a nemôžeme povedať, že zaťaženie vôbec nespadá. Tento princíp Aplikujte na rádiové prijímače, kde je prestavaný vibračný obvod nastavený na príjem prísne definovanej frekvencie požadovanej rádiovej stanice.

Vo všeobecnosti je rezonancia stresu v elektrotechnike nežiaduci jav, pretože spôsobuje prepätie a zlyhanie zariadenia.

Ako jednoduchý príklad Môžete priniesť dlhú káblovú čiaru, ktorá z nejakého dôvodu sa ukázalo, že nie je pripojený k zaťaženiu, ale je poháňaný prechodným transformátorom. Taká čiara s distribuovanou kapacitou a indukčnosťou, ak jeho rezonančná frekvencia sa zhoduje s frekvenciou sieťovej siete, jednoducho sa zlomí a zlyhá. Aby sa zabránilo zničeniu káblov z rezonancie náhodného stresu, používa sa pomocné zaťaženie.

Niekedy nás reonancia hrá na ruku a nielen v rádiových prijímačoch. Stáva sa napríklad, že v prírode sa napätie v sieti nepredvídateľne vápne a stroj potrebuje napätie najmenej 220 voltov. V tomto prípade sa fenomén stresovej rezonancie uloží.

Určite konzistentne so strojom (ak je asynchrónny motor je pohon), zapnite niekoľko kondenzátorov na fázu, a teda napätie na vinutí statora sa zvýši.

Je dôležité správne vybrať počet kondenzátorov správne, aby boli presne kompenzované za ich kapacitný odpor spolu s indukčnou odolnosťou vinutí stresového stupňa v sieti, to znamená, že sa mierne približuje k reťazci na rezonanciu - môžete zdvihnúť Fallen napätie aj pri zaťažení.

Keď je zdroj EDC, kapacita, indukčnosť a rezistencia zahrnutá paralelne, potom sa rezonancia v takomto reťazci nazýva paralelná rezonancia alebo dôvody. Charakteristickým znakom rezonancie prúdov je významné prúdy cez kontajner a indukčnosť, v porovnaní s prúdom.

Dôvodom vzhľadu takejto maľby je zrejmý. Prúd prostredníctvom aktívneho odporu podľa OHM zákonu sa rovná u / r, cez kapacitu U / XC, cez indukčnosť U / XL, a pomer IL k tomu nájde hodnotu Q. aktuálneho Prostredníctvom indukčnosti bude v Q tiks, zdrojový prúd je rovnaký, že prúd bude prúdiť každú polovicu obdobia do kondenzátora a od neho.

To znamená, že rezonancia prúdov vedie k zvýšeniu prúdu cez reaktívne prvky v Q-krát a rezonančný EMF bude obmedzený na EMF zdroja, jeho vnútorný odpor a aktívnu odolnosť obvodu R. rezonančná frekvencia, odpor paralelného oscilátora je maximálny.

Podobne ako rezonancia stresu sa v rôznych filtroch používa súčasná rezonancia. Ale paralelný obrys je zahrnutý v reťazci, paralelný obrys pôsobí naopak, ako v prípade sériového: paralelné zaťaženie, paralelný oscilrátorský okruh umožní prúdu prúdu prejsť do zaťaženia, pretože odpor Obrys samotný na vlastnej rezonančnej frekvencii je maximálny.

Postupne namontovaný s zaťažením, paralelný oscilujúci obvod nebude chýbať signál rezonančnej frekvencie, pretože všetky napätie padá na obrys, a bude musieť byť potrebný sklíčikový frakcia rezonančného frekvenčného signálu.

Hlavné použitie rezonancie prúdov v rádiovom inžinierstve je teda vytvorenie veľkého odporu pre špecifický frekvenčný prúd v lampách generátorov a vysokofrekvenčných zosilňovačov.

V elektrotechnike sa prúdová rezonancia používa na dosiahnutie vysokého koeficientu zaťaženia zaťaženia s významnými indukčnými a kapacitnými zložkami.

Napríklad predstavujú kondenzátory spojené paralelne vinutia asynchrónne motory a transformátory pracujúce pod zaťažením pod nominálnym.

Takéto rozhodnutia sa uchýlili k cieľom dosiahnuť rezonanciu prúdov (paralelná rezonancia), keď sa induktívna odolnosť zariadení rovná kapacitnej rezistencii pripojených kondenzátorov v sieťovej frekvencii tak, aby bola reaktívna energia rozoslaná medzi kondenzátormi a zariadením a nie medzi zariadením a sieťou; Takže sieť poskytuje energiu len vtedy, keď je zariadenie načítané a spotrebuje aktívny výkon.

Keď zariadenie pracuje v nečinnosti, sieť sa ukáže, že je pripojená rovnobežne s rezonančným obrysom (vonkajšie kondenzátory a indukčnosť zariadenia), ktorá predstavuje veľmi veľký komplexný odpor pre sieť a znižuje.