Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Znalosť fyziky a teórie tejto vedy je priamo spojená s údržbou, opravami, výstavbou a inžinierstvom. Navrhujeme zvážiť, aká je rezonancia prúdov a napätí v sériovom obvode RLC, čo je hlavnou podmienkou jej vzniku, ako aj výpočtu.
Čo je rezonancia?
Definícia javu TOE: elektrická rezonancia sa vyskytuje v elektrickom obvode pri špecifickej rezonančnej frekvencii, keď sa niektoré časti odporov alebo vodivosti prvkov obvodu navzájom kompenzujú. V niektorých obvodoch sa to stane, keď je impedancia medzi vstupom a výstupom obvodu takmer nulová a funkcia prenosu signálu je blízka jednej. Faktor kvality tohto okruhu je veľmi dôležitý.
Známky rezonancie :
- Zložky reaktívnych vetiev prúdu sú si navzájom rovné IPC = IPL, antifáza je tvorená len vtedy, keď je čistá aktívna energia na vstupe rovnaká;
- Prúd v jednotlivých vetvách prevyšuje celý prúd príslušného okruhu a vetvy sa zhodujú vo fáze.
Inými slovami, rezonancia v AC obvode znamená špeciálnu frekvenciu a je určená hodnotami odporu, kapacity a indukčnosti. Existujú dva typy prúdovej rezonancie:
- serial;
- Rovnobežné.
Pre sériovú rezonanciu je stav jednoduchý a vyznačuje sa minimálnym odporom a nulovou fázou, používa sa v reaktívnych okruhoch, používa sa aj rozvetveným okruhom. Paralelná rezonancia alebo koncepcia RLC obvodu nastáva vtedy, keď sú indukčné a kapacitné dáta rovnaké, ale navzájom sa kompenzujú, pretože sú od seba navzájom pod uhlom 180 stupňov. Toto spojenie musí byť stále rovnaké ako zadaná hodnota. Získal širšiu praktickú aplikáciu. Ostré minimum impedancie, ktorá je k nemu pripojené, je užitočné pre mnohé elektrické domáce spotrebiče. Ostrosť minima závisí od veľkosti odporu.
RLC obvod (alebo obvod) je elektrický obvod, ktorý sa skladá z odporu, induktora a kondenzátora zapojeného do série alebo paralelne. RLC paralelný oscilačný obvod dostal svoj názov kvôli skratke fyzikálnych veličín, ktorými sú odpor, indukčnosť a kapacita. Obvod tvorí harmonický oscilátor pre prúd. Akékoľvek kmitanie indukované v obvode prúdu, časom tlmené, ak je pohyb smerových častíc ukončený zdrojom. Tento odporový efekt sa nazýva útlm. Prítomnosť odporu tiež znižuje špičkovú rezonančnú frekvenciu. Niektoré rezistencie sú nevyhnutné v reálnych obvodoch, aj keď odpor nie je zahrnutý v obvode.
prihláška
Prakticky všetka energetická elektrotechnika využíva len taký oscilačný obvod, napríklad výkonový transformátor. Schéma je tiež nevyhnutná na nastavenie prevádzky televízora, kapacitného generátora, zváracieho stroja, rádiového prijímača, využíva ho technológia „párovania“ antén televízneho vysielania, kde je potrebné zvoliť úzky frekvenčný rozsah niektorých používaných vĺn. RLC obvod môže byť použitý ako pásmový priechod, vrubový filter, pre senzory pre prideľovanie nízkych alebo vysokých frekvencií.
Rezonancia dokonca využíva estetickú medicínu (mikroprúdovú terapiu) a biorezonančnú diagnostiku.
Princíp rezonančných prúdov
Môžeme vytvoriť rezonančný alebo oscilačný obvod vo svojej vlastnej frekvencii, napríklad na napájanie kondenzátora, ako ukazuje nasledujúci diagram:
Spínač bude zodpovedný za smer kmitania.
Kondenzátor uloží všetok prúd v okamihu, keď čas = 0. Kmitania v okruhu sa merajú ampérmetrami.
Smerové častice sa pohybujú doprava. Induktor odoberá prúd z kondenzátora.
Keď polarita obvodu preberá svoj pôvodný tvar, prúd sa vracia do výmenníka tepla.
Teraz sa nasmerovaná energia vracia späť do kondenzátora a kruh sa znova opakuje.
V skutočných obvodoch so zmiešanými okruhmi existuje vždy určitý odpor, ktorý spôsobuje, že amplitúda smerových častíc rastie s každým kruhom. Po niekoľkých zmenách polarity pola klesne prúd na 0. Tento proces sa nazýva sínusová tlmená vlna. Ako rýchlo sa tento proces vyskytuje, závisí od odporu v okruhu. Zároveň však odpor nemení frekvenciu sínusovej vlny. Ak je odpor dostatočne vysoký, prúd nebude kolísať.
Označenie striedavého prúdu znamená, že pri odchode zo zdroja energie osciluje energia s určitou frekvenciou. Zvýšenie odporu prispieva k zníženiu maximálnej veľkosti amplitúdy prúdu, čo však nevedie k zmene rezonančnej frekvencie (rezonancie). Môže sa však vyskytnúť proces vírivého prúdu. Po jeho vzniku v sieťach môžu nastať prerušenia.
Výpočet rezonančného obvodu
Treba poznamenať, že tento jav vyžaduje veľmi starostlivý výpočet, najmä ak sa používa paralelné spojenie. Aby ste sa vyhli rušeniu v technike, musíte použiť rôzne vzorce. Budú užitočné pre riešenie akéhokoľvek problému vo fyzike z príslušnej časti.
Je veľmi dôležité poznať hodnotu výkonu v okruhu. Priemerný výkon rozptýlený v rezonančnom obvode môže byť vyjadrený ako rms napätie a prúd takto:
R cf = I 2 kont * R = (V 2 kont / Z 2 ) * R.
Zároveň si uvedomte, že účinník pri rezonancii je cos φ = 1
Rovnaký vzorec rezonancie má túto formu:
ω 0 = 1 / *L * C
Nulová impedancia pri rezonancii sa stanoví pomocou nasledujúceho vzorca: \ t
F rez = 1 / 2π √L * C
Frekvencia rezonančnej oscilácie sa môže aproximovať takto:
F = 1/2 p (LC) 0, 5
Kde: F = frekvencia
L = indukčnosť
C = kapacita
Typicky obvod nebude kolísať, ak odpor (R) nie je dostatočne nízky, aby spĺňal nasledujúce požiadavky:
R = 2 (L / C) 0, 5
Na získanie presných údajov by ste sa nemali snažiť zaokrúhľovať výsledné hodnoty kvôli výpočtom. Mnohí fyzici odporúčajú používať metódu nazývanú vektorový diagram aktívnych prúdov. So správnym výpočtom a nastavením zariadení získate dobrú úsporu striedavého prúdu.