Резонанс напряжений

Резонанс напряжений – это явление в последовательной электрической цепи переменного синусоидального тока, содержащей R, L и C элементы (рис. 3.13), при котором, в результате равенства индуктивного и емкостного сопротивлений, ток цепи совпадает по фазе с общим напряжением цепи.

При резонансе напряжений индуктивное и емкостное сопротивления взаимно компенсируются и в результате этого реактивное сопротивление и мощность равны нулю. Угол сдвига фаз между током и напряжением равен нулю и полное сопротивление цепи равно ее активному сопротивлению.

Если , то . Следовательно, при резонансе

Откуда угловая частота при резонансе

Равенство индуктивного и емкостного сопротивлений при резонансе называют характеристическим сопротивлением контура r.

Отношение напряжения на индуктивности или на емкости к напряжению, приложенному к цепи при резонансе, называют добротностью контура или коэффициентом резонанса.

Добротность показывает во сколько раз напряжение U_L или U_C больше напряжения на входе в цепи.

Ток при резонансе напряжений значительно больше тока цепи в отсутствие резонанса, так как при резонансе его значение ограничивается только сопротивлением R. При резонансе напряжение на индуктивности и емкости при больших X_Lи X_С по сравнению с R может быть во много раз больше напряжения сети.

Напряжение на активном сопротивлении при резонансе равно напряжению, приложенному к цепи.

Векторная диаграмма цепи при резонансе напряжений представлена на рис.3.15.

Рис. 3.15

Полная мощность равна активной мощности , т.к. реактивная мощность при резонансе равна 0. .

Коэффициент мощности при резонансе

Способы получения резонанса следуют из равенства X_L=X_C

1. Изменение индуктивности;

2. Изменение ёмкости;

3. Изменение частоты напряжения f( )