Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Познаването на физиката и теорията на тази наука е пряко свързано с домакинството, ремонта, строителството и инженерството. Предлагаме да се разгледа какъв е резонансът на токовете и напреженията в последователната верига на RLC, какво е основното условие за неговото формиране, както и изчислението.
Какво е резонанс?
Определението на феномена на ТОЕ: електрически резонанс възниква в електрическа верига на специфична резонансна честота, когато някои части на съпротивленията или проводимостите на елементите на веригата взаимно се компенсират. В някои схеми това се случва, когато импедансът между входа и изхода на веригата е почти нулев и функцията за пренос на сигнал е близка до една. Качественият фактор на тази верига е много важен.
Признаци на резонанс :
- Компонентите на реактивните разклонения на тока са еднакви на IPC = IPL, противофазата се образува само когато чистата активна енергия на входа е равна;
- Токът в отделните разклонения надвишава целия ток на дадена верига, а разклоненията съвпадат по фаза.
С други думи, резонансът в променливотоковата верига предполага специална честота и се определя от стойностите на съпротивление, капацитет и индуктивност. Има два вида текущ резонанс:
- сериен;
- Паралелно.
За серийния резонанс условието е просто и се характеризира с минимално съпротивление и нулева фаза, използва се в реактивни вериги, използва се и от разклонена верига. Паралелният резонанс или концепцията за RLC верига се случват, когато индуктивните и капацитивните данни са равни по големина, но компенсират една друга, тъй като те са под ъгъл от 180 градуса един от друг. Тази връзка трябва да бъде постоянно равна на посочената стойност. Той получи по-широко практическо приложение. Острият минимум на импеданса, който е приложен към него, е полезен за много електрически домакински уреди. Остротата на минимума зависи от величината на съпротивлението.
Една RLC верига (или верига) е електрическа верига, която се състои от резистор, индуктор и кондензатор, свързани последователно или паралелно. Паралелната осцилираща верига RLC получи името си поради съкращението на физични величини, които съответно са съпротивление, индуктивност и капацитет. Веригата образува хармоничен осцилатор за ток. Всяко колебание, индуцирано във веригата на тока, затихване във времето, ако движението на посочените частици се прекратява от източника. Този резисторен ефект се нарича затихване. Наличието на съпротивление също намалява пиковата резонансна честота. Някои съпротивления са неизбежни в реалните схеми, дори ако резистор не е включен в веригата.
приложение
Практически цялата електротехника използва точно такава осцилираща верига, например силов трансформатор. Също така, схемата е необходима за настройка на работата на телевизор, капацитивен генератор, заваръчна машина, радиоприемник, използва се от технологията „съвпадение” на телевизионни излъчващи антени, където трябва да се избере тесен честотен диапазон на някои използвани вълни. RLC веригата може да се използва като лентов пропускателен филтър, за сензори за разпределение на ниски или високи честоти.
Резонансът дори използва естетична медицина (микрострумова терапия) и биорезонансна диагностика.
Принципът на резонансните токове
Можем да направим резонансна или колебателна верига в нейната собствена честота, да кажем, за захранване на кондензатор, както показва следната диаграма:
Ключът ще отговаря за посоката на трептене.
Кондензаторът запазва всички ток в момента, когато времето = 0. Колебанията в веригата се измерват с помощта на амперметри.
Насочените частици се движат надясно. Индукторът приема тока от кондензатора.
Когато полярността на веригата поеме първоначалната си форма, токът се връща към топлообменника.
Сега насочената енергия се връща към кондензатора и кръгът се повтаря отново.
В истински смесени вериги винаги има някаква съпротива, която причинява по-малка амплитуда на посочените частици с всеки кръг. След няколко промени в полярността на пластината, токът спада до 0. Този процес се нарича синусоидална вълнова форма. Колко бързо протича този процес зависи от съпротивлението във веригата. Но в същото време съпротивлението не променя честотата на синусоида. Ако съпротивлението е достатъчно високо, токът изобщо няма да се колебае.
Определянето на променлив ток означава, че при напускане на електрозахранването, енергията осцилира с определена честота. Увеличаването на съпротивлението допринася за намаляване на максималния размер на амплитудата на тока, но това не води до промяна в резонансната честота (резонанс). Но може да възникне вихров токов процес. След появата му в мрежите може да има прекъсвания.
Изчисляване на резонансната верига
Трябва да се отбележи, че това явление изисква много внимателно изчисление, особено ако се използва паралелна връзка. За да избегнете смущения в техниката, трябва да използвате различни формули. Те ще ви бъдат полезни за решаване на всеки проблем във физиката от съответния раздел.
Много е важно да се знае стойността на захранването във веригата. Средната мощност, разсейвана в резонансната верига, може да бъде изразена като средно напрежение и ток, както следва:
R cf = I 2 cont * R = (V 2 cont / Z 2 ) * R.
В същото време не забравяйте, че факторът на мощността при резонанс е cos φ = 1
Същата формула за резонанс има следната форма:
ω 0 = 1 / *L * C
Нулевото съпротивление при резонанс се определя по следната формула:
F rez = 1 / 2π *L * C
Честотата на резонансните трептения може да се сближи по следния начин:
F = 1/2 p (LC) 0.5
Където: F = честота
L = индуктивност
С = капацитет
Обикновено веригата няма да варира, ако съпротивлението (R) не е достатъчно ниско, за да отговори на следните изисквания:
R = 2 (L / C) 0.5
За да получите точни данни, трябва да се опитате да не закръглите получените стойности поради изчисления. Много физици препоръчват използването на метод, наречен векторна диаграма на активните токове. С правилното изчисление и настройка на устройствата ще получите добра икономия на променлив ток.