1.4.10. Резонанс токов

Резонанс токов

Резонанс токов
 
  Резонансом токов называют такое явление в цепи с параллельным колебательным контуром (9), когда ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника.

  Схема параллельного колебательного контура
  Сопротивление R в индуктивной ветви обусловлено тепловыми потерями на активном сопротивлении катушки. Потерями в ёмкостной ветви можно пренебречь.
Условием резонанса токов является равенство нулю реактивной проводимости контура: b=b1+b2=0

b1 = XL/R2 + X2L;   b2 = - 1/XC

  Построим векторную диаграмму. Для того, чтобы ток I в неразветвленной части цепи совпадал по фазе с напряжением, реактивная составляющая тока индуктивной ветви ILp должна быть равна по модулю току ёмкостной ветви IC. Активная составляющая тока индуктивной ветви I оказывается равной току источника I.

  Признаки резонанса токов:
1. Сопротивление контура Z максимальное и чисто активное.
2. Ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает практически минимального значения.
3. Реактивная составляющая тока в катушке равна ёмкостному току, причем эти токи могут во много раз превышать ток источника.
Физически это объясняется тем, что при малых потерях в контуре (при малом R) ток источника требуется только для покрытия этих потерь. Ток в контуре обусловлен обменом энергией между катушкой и конденсатором. В идеальном случае ток источника отсутствует (контур без потерь)