Условие резонанса или для разветвленной цепи с несколькими индуктивными и емкостными элементами, дают для частоты уравнения, которые могут иметь несколько вещественных корней, т.е. у разветвленной цепи может быть несколько резонансных частот.
Допустим, имеется цепь, представленная на рис 3.85, потерями в которой можно пренебречь. Входное сопротивление данной цепи реактивное и равно .
Резонанс наступает при или , причем если , то , и, наоборот, если , то . Это справедливо всегда, если пренебречь активными сопротивлениями в ветвях. Следовательно, резонансными будут частоты, обращающие в нуль или в бесконечность. В рассматриваемом случае при или .
При этой частоте наступает резонанс токов в параллельных ветвях и . Полагая , получаем .
При этой частоте имеет место резонанс напряжений в последовательном контуре, состоящем из индуктивного и емкостного элементов, эквивалентной схеме двум параллельным ветвям. Таким образом, у рассматриваемой цепи две резонансные частоты: и .
|
|
На рисунке 3.86, приведены частотные характеристики проводимостей и сопротивления рассматриваемой цепи. Кривые и представляют характеристики проводимостей ветвей 1 и 2. Суммируя ординаты этих кривых, получаем характеристику эквивалентной проводимости двух параллельных ветвей. Кривая представляет эквивалентное сопротивление параллельных ветвей. Суммируя ординаты кривых и , построим характеристику входного сопротивления цепи . Эта характеристика имеет две особые точки и .
Пример 3.__. Определить значение сопротивления , при котором в цепи (рис. 3.87) имеет место резонанс напряжений на частоте Гц. Вычислить все токи. Параметры цепи: Ом, мкГн, мкФ, .
Решение
1. Определяем входное сопротивление .
1.1. Сопротивление катушки индуктивности
Ом.
1.2. Емкостное сопротивление
Ом.
1.3. Входное сопротивление соответственно равно
Ом.
2. Определяем сопротивление при резонансе напряжений.
Так как реактивная составляющая сопротивления должна быть равна нулю, т. е
Ом.
3. При найденном значении полное сопротивление цепи имеет только вещественную составляющую, равную
Ом.
4. Определяем токи.
4.1. Ток в неразветвленном участке цепи: А.
4.2. Токи в параллельных ветвях соответственно равны:
A,
A.
|