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) .