Параллельный резонанс

Параллельный резонанс возникает в цепи переменного тока (AC), когда ток цепи синфазен приложенному напряжению. Этот феномен происходит в цепях, содержащих индуктивность и конденсатор, подключенные параллельно.

Для более полного понимания параллельного резонанса рассмотрим представленную ниже схему цепи.

Рассмотрим индуктивность с индуктивностью L генри и внутренним сопротивлением R ом, подключенную параллельно конденсатору с емкостью C фарад. Переменное напряжение питания V вольт прикладывается к этим параллельно соединенным элементам.

В этой конфигурации параллельного резонанса ток цепи Ir будет точно синфазен напряжению питания только тогда, когда выполняется условие, выраженное следующим уравнением.

Фазорная диаграмма

Фазорная диаграмма данной цепи показана ниже:

Рассмотрим индуктивность с индуктивностью L генри, имеющую внутреннее сопротивление R ом, подключенную параллельно конденсатору с емкостью C фарад. Переменное напряжение питания V вольт прикладывается к этому параллельному сочетанию индуктивности и конденсатора.

В этой электрической схеме ток цепи Ir будет точно синфазен напряжению питания, если и только если выполняется конкретное условие, описанное следующим уравнением.

Если R очень мал по сравнению с L, то резонансная частота будет

Влияние параллельного резонанса

При параллельном резонансе линейный ток Ir = IL cosϕ или

Следовательно, сопротивление цепи будет задано как:

На основе предшествующего обсуждения параллельного резонанса можно сделать следующие ключевые выводы:

Характеристики сопротивления

При параллельном резонансе сопротивление цепи проявляется как чисто резистивное. Это происходит потому, что частотозависимые термы, обычно определяющие поведение индуктивностей и конденсаторов в цепи переменного тока, взаимно компенсируются, оставляя только резистивную составляющую. Когда индуктивность (L) измеряется в генри, емкость (C) в фарадах, а сопротивление (R) в омах, сопротивление цепи Zr также выражается в омах.

Высокое значение сопротивления

Значение Zr заметно высокое. В точке параллельного резонанса отношение L/C достигает значительной величины, что прямо способствует повышению сопротивления цепи. Это высокое сопротивление является отличительной чертой, выделяющей параллельные резонансные цепи среди других.

Низкий ток цепи

Учитывая формулу для тока цепи Ir = V/Zr и учитывая высокое значение Zr, результативный ток цепи Ir очень мал. Даже при относительно постоянном напряжении питания V, высокое сопротивление действует как мощный барьер для тока, минимизируя ток, отбираемый от источника.

Ток в ветвях по сравнению с линейным током

Токи, протекающие через конденсатор и индуктивность (катушку), значительно превышают линейный ток. Это происходит потому, что сопротивление каждой отдельной ветви (комбинация индуктивности и сопротивления, а также конденсатор) намного ниже общего сопротивления цепи Zr. В результате большее количество тока может циркулировать внутри этих ветвей по сравнению с током, протекающим по основной линии цепи.

Отклоняющий характер цепи

Благодаря своей способности отбирать минимальный ток и мощность от электрической сети, параллельная резонансная цепь часто называется "отклоняющей цепью". Она эффективно .