Электр тізбегіндегі кернеулер резонансы. Физика, 11 сынып, дидактикалық материал.

ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІНДЕГІ РЕЗОНАНС ҚҰБЫЛЫСЫ. ТОКТАР ЖӘНЕ КЕРНЕУЛЕР РЕЗОНАНСЫ.

Айнымалы тоқ тізбегіндегі резонанстық құбылыстар.

Кернеулер резонансы. Тоқтар резонансы

 Тармақталмаған тізбек (10–1 сурет) үшін Ом заңы мына түрде болады.

 .

шарты орындалған жағдайда кернеулер резонансы құбылысы байқалады.

  және параметрлері өзгермейтін болса, резонанс шартын тоқ жиілігін өзгерту арқылы орындауға болады. Резонанстық жиілікті былай анықтайды

,

.

Резонанс жағдайында индуктивтілік пен сыйымдылықтағы кернеу тең. Мұндай жағдайдың векторлық диаграммасы 10–2 суретте келтірілген.

10–1 сурет 10–2 сурет

Резонанс кезінде , , , .

Егер активті кедергі аз, яғни және болса, онда желідегі кернеуден анағұрлым артық болатын едәуір тоқ және сыйымдылық пен индуктивтілікте үлкен кернеу пайда болады.

Резонансты жиілік кезінде реактивті кедергі шамасын толқындық кедергі () деп атайды

;

.

Контурдың төзімділігі (добротность) деп толқындық кедергінің активті кедергіге қатынасын айтады, яғни

.

Төзімділік реактивті элементтердегі кернеу резистивті элементтердегі кернеуден неше есе асып түсетінін анықтайды.

 , , екенін ескере отырып, жиіліктік сипаттамаларды (10–3 сурет) тұрғызуға болады. Резонанстық қисықтар ( және тәуелділіктері) 10–4 суретте келтірілген. Резонанс кезінде тізбектегі тоқ ең үлкен мәніне жетеді, ал қуат коэффициенті 1–ге тең.

10–3 сурет 10–4 сурет

Тармақталған тізбек (10–5 сурет) үшін Ом заңы мына түрде жазылады

.

Егер болса, онда тоқтар резонансы құбылысы орын алады. Бұл жағдайда реактивті элементтері бар тармақтардағы тоқтар тең және қарама-қарсы бағытталған (векторлық диаграммасы 10–6 суретте келтірілген). Реактивті элементтері бар тармақтардағы тоқтар тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі тоқтан едәуір артығырақ болуы мүмкін.

10–5 сурет 10–6 сурет

Кернеулер резонансындағы сияқты тоқтар резонансында да мына қатынастар орын алады: , , , .

Кернеулер резонансы кезінде тізбектің толқындық өткізгіштігі () түсінігі қолданылады

.

Бұл жағдайдағы тізбектің төзімділігі

,

және реактивті элементтері бар тармақтардағы тоқтар тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі тоқтан неше есе артық екенін көрсетеді. Резонанстық қисықтар 10–7 суретте келтірілген.

Тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі тоқ резонанс кезінде ең аз мәнге ие болады, ал қуат коэффициенті 1 – ге тең.

10–7 сурет