Резонанс напряжений

Резонанс – это явление в электрической цепи, при котором ток и напряжение цепи совпадают по фазе. Резонанс напряжений возникает в цепи при последовательном соединении элементов, при X_L = X_C. Так как при этом Z = R, т. е. полное сопротивление имеет минимальное значение, следовательно, ток цепи будет максимальным. В этом режиме резко возрастают напряжения на реактивных элементах X_L и X_C. Происходит непрерывный обмен энергии между магнитным полем катушки и электрическим полем конденсатора.

Равенства Х_L и X_C можно добиться изменением L, C, f. Изменение I, U_R, U_L, U_C, U, φ при разных ω показаны на рисунке.

Зависимость напряжения и тока от частоты

Явление резонанса широко используется в устройствах радиотехники, телевидения, автоматики и др

Векторная диаграмма для режима резонанса напряжений

Если электрическая цепь имеет такие L и С, что резонансной для этой цепи является ω₀ = , то ток этой частоты f будет максимальным. Изменяя индуктивность L или емкость С, можно настроить контур на эту частоту, т. е. усилить ток этой цепи.

В электросиловых устройствах это явление не нашло применения, так как в режиме резонанса напряжений резко увеличиваются U_L и U_C, что может привести к пробою изоляции.