Tekuća rezonanca i njezina korisna primjena u elektrotehnici

Rezonancija u fizici je fenomen u kojem se amplitude oscilacija sustava naglo povećavaju. To se događa s podudaranjem vlastitih i vanjskih frekventnih smetnji. U mehanici, klatno sata je primjer. Slično ponašanje je tipično za električne krugove, koji uključuju elemente aktivnog, induktivnog i kapacitivnog opterećenja. Rezonancija struja i napona vrlo je važna, ovaj fenomen je našao primjenu u područjima znanosti kao što su radiokomunikacije i industrijsko napajanje.

Vektori i teorija

Da bismo razumjeli značenje procesa koji se odvijaju u krugovima, uključujući induktore, kondenzatore i aktivne otpore, trebali biste razmotriti shemu najjednostavnijeg oscilatornog kruga. Kao što obični klatno naizmjence pretvara energiju iz potencijala u kinetičko stanje, električni naboj u RCL lancu, koji se nakuplja u spremniku, ulazi u induktivnost. Nakon toga, proces se odvija u suprotnom smjeru, i sve počinje iznova. U ovom slučaju vektorski dijagram izgleda ovako: struja kapacitivnog opterećenja je ispred kuta π / 2 smjera napona, induktivni teret zaostaje za istim kutom, a aktivni se poklapa u fazi. Dobiveni vektor ima nagib u odnosu na apscisu, označen grčkim slovom φ. Lančana rezonanca izmjenična struja nastaje kada je φ = 0, cos φ = 1. Prevedeno s jezika matematike, ovaj izračun znači da se struja koja prolazi kroz sve elemente poklapa u fazi s strujom u aktivnoj komponenti električnog kruga.

Praktična primjena u sustavima napajanja

Teoretski, svi ti izračuni su razumljivi, ali što oni znače za praktična pitanja? Jako! Svatko zna da koristan rad u bilo kojoj shemi obavlja aktivna komponenta moći. Istovremeno, veliki dio potrošnje energije čine električni motori, koji su u svakom poduzeću brojni, au svojim projektnim namotima, koji su induktivna opterećenja i stvaraju kut φ, koji se razlikuje od nule. Da bi došlo do rezonancije struje, potrebno je kompenzirati reaktanse tako da njihov vektorski zbroj postane nula. U praksi, to se postiže uključivanjem kondenzatora, što stvara suprotan pomak trenutnog vektora.

Trenutačna rezonanca u radio prijamnicima

Trenutna rezonanca ima drugu, radio aplikaciju. Oscilatorni krug, koji čini osnovu svakog prijemnog uređaja, sastoji se od induktora i kondenzatora. Promjena vrijednosti električni kapacitet može se postići da signal s traženom nosivom frekvencijom bude selektivno primljen, a ostale komponente svih valova primljene na antenu, uključujući smetnje, bit će potisnute. U praksi, takav varijabilni kondenzator izgleda kao dva seta ploča, od kojih jedan, kada se rotira, ulazi ili izlazi iz drugog, povećavajući ili smanjujući kapacitet. Time se stvaraju rezonantne struje, a radio se podešava na željenu frekvenciju.