Сериялық RLC күйіндегі резонанс
Ескертуңыз RLC контурын, мұнда сопротивление, индуктор және конденсатор сериялық байланысты электр қауіп салған. Бұл сериялық RLC контуры резонансдық деңгейде өзінің ерекше қасиеттерін көрсетеді. Индуктор мен конденсаторды қамтитын бұл контурда энергия екі әртүрлі түрде сақталады.
Индукторда энергия магниттық поледе, ал конденсаторда статикалық электр поледе сақталады.
Егер индукторда ағыс ағып өтсе, энергия магниттық поледе сақталады.
Егер конденсатор зарядталса, энергия статикалық электр поледе сақталады.
Индукторда магниттық поле ағыспен жасалады, ол конденсаторды шарждану арқылы беріледі. Сол сияқты, конденсатор индуктордың коллапстап отыру магниттық полясына арналған ағыспен шарждалады және бұл процесс содан кейін да қалыптасады, электр энергиясы магниттық поле мен электр поле арасында осцилляция жасайды. Біраз қысқа уақытта, резонанс деңгейінде, контурдегі индуктивтік реактивтік капацитивтік реактивтікке тең болады, бұл электр энергиясын конденсатордың электр полясы мен индуктордың магниттық полясы арасында осцилляция жасайды. Бұл ағыс үшін гармоникалық осцилляторды құрайды. RLC контурда, сопротивлендердің қатысуы бұл осцилляцияларды ұзақ мерзімде өлтіреді және бұл сопротивлендердің демпинг әсері деп аталады.
Частотаға байланысты индуктивтік реактивтік және капацитивтік реактивтіктің өзгерісі
Частотаға байланысты индуктивтік реактивтіктің өзгерісі
Біз білеміз, индуктивтік реактивтік XL = 2πfL - бұл индуктивтік реактивтік частотаға (XL және prop ƒ) пропорционал. Егер частота нөлге тең немесе DC үшін, индуктивтік реактивтік де нөлге тең, контур қысқартылған контур ретінде әсер етеді; бірақ егер частота артса, индуктивтік реактивтік де артады. Частота шексіздікке жеткенде, индуктивтік реактивтік шексіздікке жетеді және контур ашық контур ретінде әсер етеді. Бұл мағынада, егер частота артса, индуктивтік реактивтік де артады, ал егер частота азайса, индуктивтік реактивтік де азайады. Демек, егер индуктивтік реактивтік пен частота арасында график сызықтарын салсақ, бұл график басынан өтуі мүмкін түз сызықтық криві болады, төмендегі суретте көрсетілген сияқты.
Частотаға байланысты капацитивтік реактивтіктің өзгерісі
Капацитивтік реактивтік формуласынан XC = 1 / 2πfC - бұл формула, частота және капацитивтік реактивтік бір біріне кері пропорционал. Егер DC немесе частота нөлге тең болса, капацитивтік реактивтік шексіздікке тең болады және контур ашық контур ретінде әсер етеді, ал егер частота артса және шексіздікке жетсе, капацитивтік реактивтік азайады және шексіздікте нөлге тең болады, сол кезде контур қысқартылған контур ретінде әсер етеді, сондықтан капацитивтік реактивтік частота азайған сайын артады және егер капацитивтік реактивтік пен частота арасында график сызықтарын салсақ, бұл гиперболалық криві болады, төмендегі суретте көрсетілген сияқты.
Частотаға байланысты индуктивтік реактивтік және капацитивтік реактивтік
Жоғарыда айтылғандай, индуктивтік реактивтік частотаға пропорционал, ал капацитивтік реактивтік частотаға кері пропорционал, яғни төмен частотада XL төмен, ал XC жоғары, бірақ барлық жағдайда индуктивтік реактивтік капацитивтік реактивтікке тең болатын частота болады. Егер біз бір графикте индуктивтік реактивтік пен частота, капацитивтік реактивтік пен частота арасындағы графигін салсақ, онда бұл екі графигі бір бірімен қиылысады. Қиылысу нүктесінде, индуктивтік және капацитивтік реактивтіктер тең болады және бұл реактивтіктер тең болатын частота резонанс деңгейі fr деп аталады.
Резонанс деңгейінде, XL = XL
Резонанс f = fr және осы теңдеуді шешкенде, біз мынаған жетеміз,
Частотаға байланысты импеданс өзгерісі
Сериялық RLC контурында резонансде, екі реактивтік бір-бірімен тең болып, бір-бірін жою. Сондықтан, резонанс сериялық RLC контурында, ағыспен қарама-қарсы туындаған қарама-қарсылық сопротивленің ғана әсеріне байланысты. Резонансда, сериялық RLC контурының жалпы импедансы сопротивленің ғана тең, яғни Z = R, импеданс нақты бөлігі бар, бірақ жалған бөлігі жоқ және бұл резонанс деңгейіндегі им
