Резонанс токов
3. Резонанс токов
Резонанс в цепи с параллельным соединением источника энергии и реактивных элементов L и C получил название резонанса токов. Простейшая схема такой цепи показана на рис. 64.
Комплексная входная проводимость схемы:
Условие резонанса токов: или
, откуда
- резонансная (собственная) частота.
Из полученного равенства следует, что резонансного режима в цепи можно достичь изменением параметров элементов L и C или частоты источника w.
В резонансном режиме полная проводимость схемы равна активной проводимости и имеет минимальное значение: = G, а ток источника также минимален и совпадает по фазе с напряжением источника (ф = 0): I =UY = UG.
Токи в ветвях с реактивными элементами IL=U(-jBL), IC =U(jBC) равны по модулю, противоположны по фазе и компенсируют друг друга, а ток в резисторе G равен току источника (I=IG=UG). Равные по модулю токи в реактивных элементах IL = IC могут значительно превосходить ток источника I при условии, что BL=BC>>G .
Векторная диаграмма токов и напряжений показана на рис. 65.
Электрическая цепь с параллельным соединением элементов G, L и C в технике получила название параллельного колебательного контура. Свойства такой цепи как колебательного контура характеризуют следующие параметры: - резонансная частота;
- волновая проводимость;
- добротность контура.
Резонансные характеристики параллельного контура представлены на рис. 66.
Резонанс токов находит широкое применение в области радиотехники и техники связи. В электроэнергетике компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях с помощью параллельного подключения конденсаторных батарей, по сути дела, представляет собой мероприятие, при котором также достигается резонанс токов.