Koja je rezonancija struja

Prilikom proučavanja osnova elektrotehnike, jedna od faza neizbježno uzima u obzir rezonancu struja i napona. Ove pojave su svojstvene izmjeničnim strujnim krugovima i mogu biti nepoželjne, zahtijevajući njihovo razmatranje u modeliranju napajanja i sklopnih sklopova i korisne.

Primjerice, rezonancija u strujnom krugu izmjenične struje vrlo se često koristi u radijskom inženjerstvu: tunirani oscilatorni sklop temeljen na rezonanciji napona omogućava nekoliko puta pojačavanje radio signala male snage, jer zbog transformacije "kapacitivno-induktivna" aktivna vrijednost napona raste.

Ovaj oscilirajući krug je osnova za razumijevanje rezonancije struja i (ili) napona. To je zatvoreni električni krug koji se sastoji od kondenzatora spojenog paralelno (kapacitet C) i zavojnice (induktivitet L). U njima, zbog procesa "prijenosa" energije iz električnog polja kapacitivnosti do magnetskog polja induktivnosti, samo-prigušeno (zbog prisutnosti aktivne komponente R) postoje oscilacije određene frekvencije.

Kod rezonantnog načina rada električnog kruga, otpornost na prolaz struje predstavlja samo aktivna komponenta R. Postoje rezonantne struje i rezonantni naponi. Pogledajmo njihove značajke.

Trenutna rezonancija nastaje u sklopu s kondenzatorom i zavojnicom povezanim paralelno, nominalne vrijednosti odabranih na takav način da struja koja teče kroz C i L jednaka. Kao rezultat toga, trenutna vrijednost u "CL" krugu je veća nego u zajedničkom krugu.

Načelo rada je kako slijedi: kada se napajanje napaja, kondenzator akumulira punjenje (do nazivnog napona izvora). Nakon toga, dovoljno je isključiti izvor i zatvoriti krug na krug, tako da postupak pražnjenja započinje na zavojnici. Struja koja prolazi kroz njega stvara magnetsko polje i stvara EMF samoindukcije, usmjerenu protiv struje. Njegova maksimalna vrijednost će biti postignuta kada kondenzator bude potpuno ispražnjen. Prema tome, to znači da se sva energija pohranjena u spremniku pretvara u magnetsko polje induktivnosti. Međutim, zbog samoindukcije svitka, gibanje nabijenih čestica ne prestaje.

Budući da nema kondenzatora (prazan je), on počinje puniti, ali s drugačijom polarnosti. Kao rezultat toga, cijeli polje svitka se pretvara u kondenzatorsku naboj i postupak se ponavlja. Zbog prisustva unutarnje aktivne komponente R, postupno se pojavljuje oscilacija blijeđenja. Tako se ostvaruje rezonancija struja.

Rezonantna rezonancija nastaje kada su spojeni serija otpornika R, zavojnice L i kondenzatora C. Važna značajka je činjenica da je napon napajanja niži od kondenzatora i zavojnice (na svakom pojedinom elementu), međutim, trenutna jednakost se čuva. A napon i struja podudaraju se u fazi. Glavni uvjet za nastanak i održavanje ovog procesa je jednakost induktivnih i kapacitivnih otpora. Na toj osnovi, impedancija je jednaka aktivnom otporu.

Da bi se odredile efektivne vrijednosti napona na zavojnici i kondenzatoru, primjenjuje se omski zakon. U slučaju spirale, jednak je proizvodu struje pomoću induktivne otpornosti (U1 = IX1). Prema tome, za kondenzator, struja se mora pomnožiti kapacitivnim otporom (U2 = IX2). Budući da je struja uzastopno povezana s elementima, a za rezonanciju X1 = X2, naponi za induktivitet i kapacitet su jednaki. Stoga, povećanjem reaktivnih komponenata, moguće je postići značajan porast napona U i U2 uz istovremeno zadržavanje nepromijenjene EMF vrijednosti samog napajanja. Glavno područje primjene je radio-inženjering.