Резонансные явления в цепи несинусоидального тока

Резонансным режимом работы электрической цепи, содержащей индуктивные и емкостные элементы, называют такой режим, при котором ток и напряжение на входе цепи совпадают по фазе.

При несинусоидальных напряжениях и токах резонансные режимы (резонанс токов или резонанс напряжений) могут возникать не только на первой гармонике, но и на высших гармониках. Условие возникновения резонансного режима в идеальных последовательных или параллельных LC контурах на любой гармонике одинаково:

, где k – номер гармоники.

Из этого условия следует, что резонансный режим работы электрической цепи при несинусоидальных ЭДС и токах может быть достигнут изменением любой из трех величин при постоянстве двух оставшихся.

Резонансы напряжений и токов для отдельных гармоник используют в так называемых резонансных фильтрах для выделения сигналов требуемых частот, а также для подавления нежелательных частот.

При последовательном соединении элементов L и C (рис. 4.6) в цепи возможен резонанс напряжений. Если для какой-либо гармоники выполняется условие , то напряжение k-той гармоники на этом участке равно нулю, так как равны реактивные напряжения . И в выходном сигнале напряжение k-той гармоники будет отсутствовать.

При параллельном соединении элементов L и C (рис. 4.7) в цепи возможен резонанс токов. И если для какой-либо гармоники выполняется условие , для k-той гармоники проводимость равна нулю и ток на входе контура отсутствует, так как равны реактивные токи параллельных ветвей . Контур представляет собой разомкнутый участок цепи и можно выделить напряжение k-той гармоники, так как оно приложено к месту разрыва.