Контур последовательный и параллельный

Существуют два способа подключения генератора к контуру: последовательный и параллельный.

В последовательном контуре на резонансной частоте падение напряжения на катушке и конденсаторе равны и противоположны по знаку, а суммарное падение напряжения на контуре стремится к нулю. Для источника переменного напряжения такая цепь на частоте резонанса становится практически коротким замыканием и в ней протекает максимально возможный ток.

Последовательный контур

Амплитуда тока при вынужденных колебаниях в последовательном контуре, совершающихся под действием внешнего гармонически изменяющегося напряжения, определяется формулой:

, ,

При фиксированном напряжении и заданных значениях R, L и С, сила тока достигает максимума при частоте ω, удовлетворяющей соотношению ω = 1/sqrt (LC).

Эта амплитуда особенно велика при малом R. Значение циклической частоты переменного тока, при которой сила тока максимальна, совпадает с частотой свободных колебаний в контуре с малым активным сопротивлением. Резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний тока в колебательном контуре с малым активным сопротивлением происходит при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура. В этом состоит явление резонанса в электрическом колебательном контуре.

Резонанс выражен тем отчетливее, чем меньше энергетические потери в цепи, т. е. чем меньше сопротивление R. При R = 0 резонансное значение тока неограниченно возрастает. Наоборот, с увеличением R максимальное значение тока уменьшается и при больших R говорить о резонансе уже не имеет смысла.

В параллельном колебательном контуре на частоте резонанса суммарное падение напряжения на контуре стремится к бесконечности. В контуре протекают «реактивные токи» достаточно большой величины, но при этом он от источника напряжения потребляет малый ток необходимый лишь для компенсации потерь в контуре.

От источника переменного напряжения последовательный контур потребляет на частоте резонанса максимальный ток, а параллельный контур – минимальный ток. Если после контура разместить нагрузку, то последовательный контур образует полосно-пропускающую цепь, а параллельный контур – полосно-заграждающую цепь.

К работe № 2.

На схеме появился новый прибор – генератор синусоидальный колебаний V1. Он настраивается в рамках анализа по переменному току (АС), для чего надо примерно определить частоту исследуемого контура L1C1 встроенным калькулятором:

F_рез = 1/ (2*PI* sqrt(1e-3* 100e-12)) ~= 503.29 kHz и выбрать верхнюю и нижнюю границы настройки генератора, например 6E5, 4E5 и способ изменения частоты – Linear.

Диод, включенный в обратном направлении, постоянный ток не пропускает и представляет собой емкость, управляемую напряжением. Контур образован элементами L₁, C₁ и емкостью обратносмещенного перехода диода D₀. Емкость С₂ разделительная, предотвращает замыкание источника V_var через контур на землю и не влияет на емкость контура. Индуктивность (дроссель) L₂препятствует замыканию высокой частоты генератора на землю через источник V_var. Потери в контуре моделируются сопротивлением R₃. Резонансная частота параллельного колебательного контура приблизительно может быть подсчитана по формуле Томпсона =1/F_рез.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 610; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67

Мы поможем в написании ваших работ!