Параллельный колебательный контур Анализ сложных линейных цепей Анализ цепей синусоидального тока Измерение разности фаз Воспользуемся методом контурных токов.

Основы теории цепей Расчет электрической цепи

Создание первых электрических машин (электрических двигателей и трансформаторов), а также линии электропередач потребовало исследований по расчету электрических и магнитных полей и единого электромагнитного поля.

Резонанс в электрических цепях

Определение резонанса. Последовательный колебательный контур. Энергетические процессы в последовательном колебательном контуре.

Цели изучения

1) Определение условий резонанса в электрических цепях.

2) Рассмотрение процессов в последовательном колебательном контуре при резонансе.

Определение резонанса

В теории цепей используют следующее определение резонанса: резонанс – это такой режим работы электрической  цепи, содержащей емкости и индуктивности, при котором реактивные составляющие входных сопротивления проводимости цепи равны нулю. Резонанс, отвечающий данному определению, называется фазовым в отличие от амплитудного резонанса - явления резкого возрастания амплитуды отклика приближении частоты внешнего воздействия к определенному значению. Это резонанса заимствовано из механики справедливо только для с малыми потерями. Можно показать, что резонансные частоты, соответствующие амплитудному фазовому резонансам, совпадают случае, когда потери дальнейшем под термином будем понимать фазовый резонанс, а под резонансной частотой - частоту воздействия, соответствующую резонансу. На частоте входные сопротивление проводимость электрической имеют чисто резистивный характер, входной ток совпадает по фазе приложенным напряжением. Расчет выпрямителя источника питания Выпрямитель преобразует переменное напряжение, полученное от сетевого трансформатора, в постоянное. Точнее сказать, выпрямитель выдает не постоянное, а пульсирующее напряжение, которое потом сглаживают фильтром. Для преобразования служат нелинейные элементы, называемые вентилями, которые бывают электронными (электровакуумные диоды, кенотроны), ионными (газонаполненные лампы: тиратроны, газотроны), полупроводниковыми (полупроводниковые диоды и диодные сборки). Последние практически полностью вытеснили другие вентили.

Простейшей электрической цепью, в которой наблюдается явление резонанса, является одиночный колебательный контур, представляющий собой замкнутую цепь, состоящую из конденсатора и индуктивной катушки. В зависимости от способа подключения источника энергии, различают

последовательный колебательный контур (источник энергии включен последовательно с конденсатором и индуктивной катушкой)

параллельный колебательный контур (источник энергии подключен параллельно реактивным элементам).

Изучение принципа передачи сигналов дискретными отсчетами Котельникова Экспериментальное исследование основных положений теоремы Котельникова применительно к использованию в технике связи.

Для анализа процессов, протекающих в контуре, необходимо перейти от его принципиальной схемы к эквивалентной путем замены каждого реального элемента схемой. Количественно степень приближения свойств реальных элементов свойствам идеализированных оценивается их добротностью:

Q = |tg| = x/Rп,>

где х – реактивное сопротивление элемента,

Rп – сопротивление потерь.

Обычно в колебательных контурах радиотехнических устройств стремятся использовать элементы с высокой добротностью, добротность индуктивных катушек лежит пределах от нескольких десятков до сотен, а конденсаторов — сотен тысяч.

Последовательный колебательный контур Последовательный колебательный контур представляет собой электрическую цепь, содержащую индуктивную катушку и конденсатор, включенные последовательно с источником энергии (рис. 13.1, а).

Энергетические процессы в последовательном колебательном контуре Пусть резонансная частота контура совпадает с частотой источника колебаний.

Частотные характеристики последовательного колебательного контура Виды частотных характеристик. Входная проводимость.

Передаточные характеристики контура по напряжению Передаточные характеристики контура по напряжению рассмотрим в режиме холостого хода.

Избирательные свойства последовательного колебательного контура

Важнейшая особенность последовательного колебательного контура заключается в том, что амплитуда реакции на гармоническое воздействие существенно зависит от частоты.

Влияние сопротивления источника и нагрузки на избирательные свойства контура Пусть контур питается от источника энергии с конечным внутренним сопротивлением Ri (рис. 14.5, а).

Параллельный колебательный контур Параллельный колебательный контур основного вида. при последовательной схеме замещения элементов. Колебательные контуры с неполным включением реактивного элемента.

Метод эквивалентного генератора напряжения

 Согласно данному методу сколь угодно сложная схема по отношению к некоторой ветви a-b с искомым током I рассматривается как активный двухполюсник (рис. 1а). Заданная схема может быть заменена эквивалентным генератором напряжения с ЭДС E=Uabxx и внутренним сопротивлением rвн=rвхab (рис. 1б).


Искомый ток в ветви с сопротивлением r определяется в этом случае по формуле


Пример расчета резистивной цепи