При резонансе токов в параллельных ветвях контура индуктивная проводимость равна емкостной проводимости .
Характерные особенности резонанса токов
1. Так как и
и общее сопротивление контура активное, то полная проводимость контура равна активной проводимости:
.
Сопротивление контура при резонансе токов активное
2. Ток в неразветвленной части цепи имеет минимальное значение:
Резонанса токов в параллельном контуре можно достичь, изменяя частоту , параметры
,
. Момент достижения резонанса можно фиксировать по отклонению стрелки амперметра (ток I).
3. Активные и реактивные ,
составляющие токов ветвей контура определяются по формулам
;
;
;
.
Токи первой и второй ветвей контура с учетом активной и реактивной составляющих определяются по формулам
I I
I
;
I I
I
.
Так как , то реактивные составляющие токов ветвей при резонансе равны по модулю и реактивная составляющая суммарного тока равна 0 и определяется по выражению
I I
I
.
Ток в общей части цепи равен активной составляющей тока
;
;
I I
I
I
.
Векторная диаграмма строится с учетом особенностей режима резонанса:
,
,
.
Если величины электрических параметров ветвей контура таковы, что
,
, то есть
,
, то
,
,
,
.
Из приведенных примеров соотношений следует, что токи в ветвях параллельного контура могут быть значительно больше, чем ток в общей части цепи.
Свойство резонанса усиливать ток используется в радиотехнических устройствах.
5. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
В технике широкое применение находит симметричная трехфазная система, которая представляет собой совокупность трех электрических цепей, в которых действуют ЭДС с одинаковыми частотами и амплитудами и сдвинутые по фазе относительно друг друга на 120°. Ее преимущества: меньший расход материала проводов при одинаковой с однофазной системой мощности; простота, надежность и экономичность генераторов и двигателей, возможность иметь напряжения двух разных значений (фазного 220 В и линейного 380 В).
Трехфазную систему предложил, изготовил и применил на практике М.О.Доливо-Добровольский и с 1891 года она стала преобладающей. Простейший синхронный генератор, широко применяемый для получения трехфазного тока, имеет на статоре три одинаковые обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 120° относительно друг друга. При вращении ротора, выполненного в виде постоянного электромагнита, в обмотках статора наводятся три синусоидальные ЭДС (еА, еВ, еС) одинаковой частоты и с равными амплитудами, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 120°. Отдельные обмотки трехфазного генератора называются фазами. Они обозначаются буквами А, В, С.
![]() |
В трехфазной системе сумма мгновенных значений ЭДС фаз в любой момент времени равна нулю
.
Если начальную фазу ЭДС еА принять равной нулю, то мгновенные значения ЭДС трехфазной системы можно представить в виде
;
;
.
В комплексной форме действующие значения ЭДС могут быть представлены в виде
;
;
.
На комплексной плоскости трехфазная система ЭДС может быть изображена в виде трех векторов, сдвинутых на 120° относительно друг друга.
Обмотки трехфазных генераторов соединяют обычно звездой (Y), так как такое соединение дает возможность получить два разных напряжения (линейное и фазное).
Трехфазные приемники электрической энергии могут соединяться звездой (Y) или треугольником (D).
При соединении звездой концы фаз X,Y,Z приемника объединяют в общий узел «n», называемый нейтральной точкой. К началам фаз подводятся линейные провода, от начальной точки выводится нейтральный провод.
При соединении трехфазных генераторов и приемников наиболее распространенными являются схемы:
- звезда (генератор) – звезда (приемник) с нейтральным проводом (связанная четырехпроводная система);
- звезда – звезда без нейтрального провода.
Рассмотрим пример соединения трехфазного приемника звездой с нейтральным проводом.
- комплексные сопротивления фаз.
Трехфазная система считается симметричной, если выполняется условие
.
- линейные токи,
-фазные токи. При соединении трехфазного приемника звездой линейный ток равен фазному
.
Фазное напряжение (Uф) – это напряжение между началом А фазы и концом Х фазы.
Линейное напряжение (UЛ) – это напряжение между началами двух фаз (фазы А и фазы В)
.