Когда ток протекает через компоненты схемы, могут возникать различные режимы. Совпадение фаз векторов тока и напряжения в цепях с конденсаторами и катушками индуктивности называетсяпоследовательный резонанс (также известный как последовательный резонанс с переменной частотой)явление.
При этом при X=I m ∙ Z, B=I m ∙ Y, R=Z и φ=0 реактивное сопротивление нагрузки исчезает, и все связи с активным сопротивлением выполняются.
В электротехнике последовательное соединение индуктивных и емкостных компонентов нагрузки может привести к резонансу напряжений. При возникновении резонанса на X=XL - XC=0 рассмотрим его характеристики для простейшей схемы с последовательно сформированными цепями. Представим XL=XC, а затем подставим их выражения в соотношение:
При рассмотрении индуктивности и емкости векторы напряжений находятся в противоположных фазах и нейтрализуют друг друга. В этом случае все напряжения, приложенные к цепи, будут влиять на активное сопротивление. Векторная диаграмма представляется следующим образом:
На графике видно, что при резонансе напряжение на реактивной нагрузке может существенно превышать входное напряжение схемы. Для оценки этого параметра был введен термин добротность контура Q.
Это зависит от частоты, емкости или индуктивности. Вы можете регулировать добротность, изменяя любой из перечисленных параметров. В радиотехнике он нашел широкое применение для увеличения его стоимости до сотен единиц в ходепоследовательный резонанс.
При этом реактивное сопротивление и полное сопротивление в цепи изменятся, что приведет к изменению тока, напряжения и угла фазы на различных приемниках энергии.
Зависимость параметров схемы при изменении номинала конденсатора СО для создания резонанса показана на следующем рисунке:
В ответвленной цепи резонанс тока возникает, когда реактивная часть тока в противоположной ветви направлена в противоположном направлении и достигает равновесия по величине. Полный ток в цепи образуется суммой активных составляющих тока в ветвях.