Резонанс напряжений
Резонансом называется такой режим в электрической цепи, содержащей катушки индуктивности и конденсаторы, при котором ее входное реактивное сопротивление при последовательном соединении элементов (или ее выходная реактивная проводимость при параллельном соединении ветвей с элементами L и С) равна нулю. При резонансе ток и напряжение на входе цепи совпадают по фазе.
Резонанс напряжений может устанавливаться в цепи при последовательном соединении элементов r, L, С. Резонанс наступает при равенстве реактивных сопротивлений, т.е. когда xL= xС. Сопротивления xL, xС такой цепи зависят от угловой частоты ω. При заданных параметрах L и С изменением частоты ω можно получить равенство реактивных сопротивлений:
.
В этом случае полное реактивное сопротивление цепи станет равным нулю:
. (2.31)
Из (2.31) следует, что резонансная угловая частота
. (2.32)
При резонансе xL– xС= 0 полное сопротивление цепи будет наименьшим z= r. Ток в цепи по фазе совпадает с напряжением на входе (φ=0 ), а его значение максимально: . Режим резонанса может быть получен изменением частоты напряжения источника при неизменных параметрах элементов Lи С или изменением параметров L и С ( либо одного из них ) при ω = const. В связи с явлением резонанса напряжений следует иметь в виду, что когда , напряжение UL и UС на реактивных элементах L и С могут быть много больше напряжения на входе цепи. Поэтому в электроустановках большой мощности резонанс напряжений, который может наступать внезапно, например при изменении емкостного сопротивления, приводит к опасным перенапряжениям и рассматривается как аварийный.