Parallelresonans

Parallelresonanse forekommer i et vekselstrømssirkui (AC-sirkuit) når sirkuitstrømmen er i fase med den påførte spenningen. Dette fenomenet skjer spesielt i sirkuiter som har en induktor og en kondensator koblet parallelt.

For å få en mer omfattende forståelse av parallelresonanse, la oss se nærmere på sirkuitskissen presentert nedenfor.

La oss betrakte en induktor med induktans L henry og en intern motstand R ohm, som er koblet parallelt med en kondensator med kapasitets C farad. En vekselstrømsforsyningsspennings V volt er påført over disse parallelt koblet elementene.

I denne parallelle resonanssirkuitkonfigurasjonen vil sirkuitstrømmen Ir være i perfekt faseoverensstemmelse med forsyningsvoltage bare når betingelsen uttrykt ved følgende ligning er oppfylt.

Fasevektor Diagram

Fasevektordiagrammet for det gitte sirkuitet er vist nedenfor:

La oss betrakte en induktor med induktans L henry, som har en innebygd motstand R ohm, koblet parallelt med en kondensator med kapasitets C farad. En vekselstrømsforsyningsspennings V volt er påført over denne parallelle kombinasjonen av induktor og kondensator.

I denne elektriske oppsettet vil sirkuitstrømmen Ir presist alignes i fase med forsyningsvoltage hvis og bare hvis den spesifikke betingelsen beskrevet av følgende ligning er tilfredsstilt.

Hvis R er mye mindre sammenlignet med L, vil resonansfrekvensen være

Effekt av Parallelresonanse

Ved parallelresonanse er linje strømmen Ir = IL cosϕ eller

Derfor vil sirkuitimpedansen være gitt som:

Basert på den foregående diskusjonen om parallelresonanse, kan følgende viktige konklusjoner trekkes:

Impedans Karakteristika

Under parallelresonanse viser sirkuitimpedansen seg som rent resistiv. Dette skyldes at de frekvensavhengige leddene som vanligvis styrer atferden til induktorer og kondensatorer i et AC-sirkuit nullstiller hverandre, og lar kun et resistivt komponent tilbake. Når induktansen (L) måles i henry, kapasiteten (C) i farad, og motstanden (R) i ohm, uttrykkes sirkuitimpedansen Zr også i ohm.

Høy Impedansverdi

Verdien av Zr er merkbar høy. Ved punktet for parallelresonanse, når forholdet L/C når en betydelig verdi, bidrar dette direkte til den økte impedansen i sirkuitet. Denne høye impedansen er en distinkt egenskap som skiller parallelle resonanssirkuiter fra andre.

Lav Sirkuitstrøm

Gitt formelen for sirkuitstrøm Ir = V/Zr, og med tanke på den høye verdien av Zr, blir den resulterende sirkuitstrømmen Ir veldig liten. Selv med en relativt konstant forsyningsvoltage V, virker den høye impedansen som en sterk barriere mot strømflyt, og holder strømmen tatt fra kilden til et minimum.

Gren Strøm vs. Linjestrom

Strømmene som flyter gjennom kondensatoren og induktoren (spole) er betydelig større enn linjestrommen. Dette skjer fordi impedansen av hvert individuelle gren (induktor-motstands kombinasjonen og kondensatoren) er mye lavere enn den totale sirkuitimpedansen Zr. Som en følge av dette kan en større mengde strøm sirkulere innenfor disse grenene sammenlignet med strømmen som flyter gjennom hovedlinjen i sirkuitet.

Avviser Sirkuit Natur

På grunn av evnen til å trekke minimal strøm og effekt fra elektriske nett, refereres parallelle resonanssirkuit ofte til som et "avviser sirkuit". Det fungerer effektivt.