Паралельний резонанс

Паралельний резонанс відбувається у черговому (AC) контурі, коли струм контуру збігається за фазою з прикладеним напругом. Це явище специфічно для контурів, які мають індуктивність та конденсатор, підключені паралельно.

Для більш глибокого розуміння паралельного резонансу розглянемо схему контуру, представлenu нижче.

Розглянемо індуктивність з індуктивністю L генрів та внутрішнім опором R ом, яка підключена паралельно до конденсатора з ємністю C фарад. Чергова напруга V вольт прикладається на ці паралельно підключені елементи.

У цій конфігурації паралельного резонансного контуру, струм контуру Ir буде в ідеальній фазовій збіжності з прикладеною напругою лише тоді, коли виконується умова, виражена наступним рівнянням.

Фазорна діаграма

Фазорна діаграма даного контуру показана нижче:

Розглянемо індуктивність з індуктивністю L генрів, яка має власний опір R ом, підключена паралельно до конденсатора з ємністю C фарад. Чергова напруга V вольт прикладається на цю паралельну комбінацію індуктивності та конденсатора.

У цьому електричному пристрої, струм контуру Ir точно збіжиться за фазою з прикладеною напругою, якщо і тільки якщо виконується конкретна умова, описана наступним рівнянням.

Якщо R значно менше порівняно з L, то резонансна частота буде

Вплив паралельного резонансу

На паралельному резонансі лінійний струм Ir = IL cosϕ або

Тому, опір контуру буде визначатися як:

На основі попереднього обговорення паралельного резонансу, можна зробити наступні ключові висновки:

Характеристики опору

Під час паралельного резонансу, опір контуру проявляється як чисто опорний. Це тому, що частотно-залежні терміни, які зазвичай керують поведінкою індуктивностей та конденсаторів у чергових контурах, взаємно компенсуються, залишаючи лише опорний компонент. Коли індуктивність (L) вимірюється в генрі, ємність (C) в фарадах, а опір (R) в омах, опір контуру Zr також виражається в омах.

Висока величина опору

Масштаб Zr значно високий. У точці паралельного резонансу, співвідношення L/C досягає значної величини, що безпосередньо сприяє підвищенню опору контуру. Цей високий опір є відмінною рисою, яка відрізняє паралельно-резонансні контури від інших.

Низький струм контуру

Згідно з формулою для струму контуру Ir = V/Zr, і враховуючи високу величину Zr, результативний струм контуру Ir дуже малий. Навіть при відносно постійній прикладеній напрузі V, високий опір діє як сильна перешкода для протікання струму, зберігаючи струм, отриманий від джерела, на мінімальному рівні.

Струм гілок проти лінійного струму

Струми, що протікають через конденсатор та індуктивність (катушку), значно більші, ніж лінійний струм. Це відбувається через те, що опір кожного окремого гілки (комбінація індуктивності-опору та конденсатор) набагато нижчий, ніж загальний опір контуру Zr. В результаті, більша кількість струму може циркулювати всередині цих гілок порівняно зі струмом, що протікає через головну лінію контуру.

Природа відмовника контуру

Завдяки своїй здатності забирати мінімальний струм та потужність з електричної мережі, паралельно-резонансний контур часто називають "відмовником". Він ефективно .