Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Znalost fyziky a teorie této vědy je přímo spojena s úklidem, opravami, výstavbou a inženýrstvím. Navrhujeme zvážit, jaká je rezonance proudů a napětí v sériovém obvodu RLC, co je hlavní podmínkou jeho vzniku, stejně jako výpočtu.
Co je rezonance?
Definice jevu TOE: elektrická rezonance se vyskytuje v elektrickém obvodu při specifické rezonanční frekvenci, když se některé části odporů nebo vodivosti prvků obvodu vzájemně kompenzují. V některých obvodech se to stane, když je impedance mezi vstupem a výstupem obvodu téměř nulová a funkce přenosu signálu je blízká jedné. Faktor kvality tohoto obvodu je velmi důležitý.
Známky rezonance :
- Složky reaktivních větví proudu jsou si navzájem rovny IPC = IPL, antifáze je tvořena pouze tehdy, když čistá aktivní energie na vstupu je stejná;
- Proud v jednotlivých větvích přesahuje celý proud určitého okruhu a větve se shodují ve fázi.
Jinými slovy, rezonance v AC obvodu znamená zvláštní frekvenci a je určena hodnotami odporu, kapacitance a indukčnosti. Existují dva typy rezonance proudu:
- Sekvenční;
- Paralelní.
Pro sériovou rezonanci je stav jednoduchý a je charakterizován minimálním odporem a nulovou fází, je používán v reaktivních obvodech, je také využíván rozvětveným obvodem. Paralelní rezonance nebo koncepce RLC obvodu nastává, když jsou indukční a kapacitní data stejná velikost, ale vzájemně se kompenzují, protože jsou od sebe navzájem v úhlu 180 stupňů. Toto spojení musí být neustále rovno zadané hodnotě. Získal širší praktickou aplikaci. Ostré minimum impedance, která je k němu připojena, je užitečné pro mnoho elektrických domácích spotřebičů. Ostrost minima závisí na velikosti odporu.
Obvod RLC (nebo obvod) je elektrický obvod, který se skládá z odporu, induktoru a kondenzátoru zapojeného do série nebo paralelně. Paralelní oscilační obvod RLC dostal své jméno díky zkratce fyzikálních veličin, kterými jsou odpor, indukčnost a kapacitní odpor. Obvod tvoří harmonický oscilátor pro proud. Jakákoliv oscilace indukovaná v obvodu proudu, časem tlumící, pokud je pohyb směrových částic, je ukončena zdrojem. Tento odporový efekt se nazývá útlum. Přítomnost odporu také snižuje špičkovou rezonanční frekvenci. Některé rezistence jsou v reálných obvodech nevyhnutelné, i když odpor není součástí obvodu.
Aplikace
Prakticky veškerá energetická elektrotechnika používá právě takový oscilační obvod, řekněme výkonový transformátor. Schéma je také nezbytné pro nastavení provozu televizoru, kapacitního generátoru, svařovacího stroje, rádiového přijímače, je používáno technologií „přizpůsobování“ antén televizního vysílání, kde je třeba zvolit úzký frekvenční rozsah některých používaných vln. RLC obvod může být použit jako pásmový průchod, zářezový filtr, pro senzory pro přidělování nízkých nebo vysokých frekvencí.
Resonance dokonce využívá estetickou medicínu (mikroproudovou terapii) a biorezonanční diagnostiku.
Princip rezonančních proudů
Můžeme vytvořit rezonanční nebo oscilační obvod ve vlastní frekvenci, řekněme, pro napájení kondenzátoru, jak ukazuje následující diagram:
Spínač bude odpovídat za směr oscilace.
Kondenzátor ukládá veškerý proud v okamžiku, kdy čas = 0. Kmitání v obvodu se měří pomocí ampérmetrů.
Směrové částice se pohybují doprava. Induktor odebírá proud z kondenzátoru.
Když polarita obvodu nabývá své původní podoby, proud se vrací do výměníku tepla.
Nyní se nasměrovaná energie vrátí zpět do kondenzátoru a kruh se znovu opakuje.
V reálných obvodech se smíšeným obvodem existuje vždy určitý odpor, který způsobuje, že amplituda směrových částic roste s každým kruhem menší. Po několika změnách polarity polarity klesne proud na 0. Tento proces se nazývá sinusová vlnová křivka. Jak rychle tento proces probíhá, závisí na odporu v obvodu. Zároveň však odpor nemění frekvenci sinusové vlny. Pokud je odpor dostatečně vysoký, proud nebude kolísat vůbec.
Označení střídavého proudu znamená, že při opuštění zdroje energie osciluje energie s určitou frekvencí. Zvýšení odporu přispívá ke snížení maximální velikosti amplitudy proudu, ale to nevede ke změně rezonanční frekvence (rezonance). Může však nastat proces vířivého proudu. Po jeho výskytu v sítích může dojít k přerušení.
Výpočet rezonančního obvodu
Je třeba poznamenat, že tento jev vyžaduje velmi pečlivý výpočet, zejména pokud se používá paralelní spojení. Aby se zabránilo interferenci v technice, musíte použít různé vzorce. Budou užitečné pro řešení jakéhokoliv problému ve fyzice z odpovídající sekce.
Je velmi důležité znát hodnotu výkonu v obvodu. Průměrný výkon rozptýlený v rezonančním obvodu může být vyjádřen pomocí napětí a proudu rms takto:
R cf = I 2 kont * R = (V 2 kont / Z 2 ) * R.
Současně nezapomeňte, že účiník při rezonanci je cos φ = 1
Stejný vzorec rezonance má následující formu:
ω 0 = 1 / *L * C
Nulová impedance při rezonanci se stanoví pomocí následujícího vzorce:
F rez = 1 / 2π √L * C
Frekvence rezonančních kmitů může být aproximována následovně:
F = 1/2 p (LC) 0, 5
Kde: F = frekvence
L = indukčnost
C = kapacita
Obvod obvykle nebude kolísat, pokud odpor (R) není dostatečně nízký, aby splňoval následující požadavky:
R = 2 (L / C) 0, 5
Chcete-li získat přesná data, měli byste se pokusit zaokrouhlit výsledné hodnoty kvůli výpočtům. Mnoho fyziků doporučuje použít metodu nazvanou vektorový diagram aktivních proudů. Se správným výpočtem a nastavením zařízení získáte dobrou úsporu střídavého proudu.