Dalam litar AC, apabila elemen aktif R, kapasitif C, dan induktif L disambungkan secara siri, fenomena sepertiResonans siriberlaku. Fenomena ini boleh dieksploitasi (contohnya, dalam kejuruteraan radio), tetapi ia juga boleh menyebabkan kemudaratan yang serius (dalam peralatan elektrik voltan tinggi -, resonans siri boleh membawa kepada akibat yang serius).
Gambarajah skematik dan gambarajah vektorResonans siriditunjukkan di bawah:
Termasuk ketiga -tiga elemen litar ini dalam urutan akan memenuhi syarat -syarat berikut:
Ia juga harus diingat bahawa resonans hanya boleh berlaku pada φ =0, di mana dalam sambungan siri, ia bersamaan dengan hubungan x=ω l -1/(Ω c) =0, cara:
Mengambil induktansi gegelung;
Pilih kapasitansi kapasitor;
Pilih kekerapan sudut Ω 0;
Di samping itu, formula berikut boleh digunakan untuk menentukan semua frekuensi, kapasitansi, dan nilai induktansi ini:
Kekerapan 0 Ω dipanggil kekerapan resonan. Jika voltan atau rintangan aktif r dalam litar kekal tidak berubah, arus dalam litar akan maksimum dan sama dengan U/R semasa resonans siri. Ini bermakna bahawa arus akan sepenuhnya bebas daripada reaksi litar. Apabila reaktansi xc=XL melebihi nilai rintangan r, voltan merentasi terminal gegelung dan kapasitor akan mula muncul, melebihi voltan di seluruh terminal litar. Keadaan untuk voltan pada terminal litar menjadi lebih rendah daripada voltan elemen reaktif ialah:
nilai
Untuk kemudahan pengiraan dan dengan saiz rintangan, kami menyatakan bahawa ρ dirujuk sebagai impedans gelombang litar.
Kepelbagaian voltan berlebihan pada terminal komponen kapasitif dan induktif berbanding dengan rangkaian boleh ditentukan oleh ungkapan berikut:
Nilai Q menentukan ciri -ciri resonans litar, yang dipanggil faktor kualiti litar. Begitu juga, ciri -ciri resonans boleh dicirikan oleh nilai 1/q - pelemahan litar.
Kuasa seketika induktansi dan kapasitans akan sama dengan p=u=isin2 Ω t dan p c ^=- u ç isin2 Ω t. Di bawah resonans siri, apabila UL=UC, kuasa -kuasa ini akan sentiasa sama dan mempunyai tanda bertentangan. Ini bermakna bahawa dalam litar ini, akan ada pertukaran tenaga di antara medan magnet gegelung dan medan elektrik kapasitor, sementara tidak akan ada pertukaran tenaga antara tenaga medan magnet dan tenaga tenaga elektrik (sumber kuasa). Ini kerana p l+p c=dw m/dt+dw e/dt dan w m+w e=const, yang bermaksud jumlah tenaga medan dalam litar adalah malar. Semasa operasi sistem ini, apabila arus pada gegelung meningkat dan voltan merentasi kapasitor berkurangan, tenaga dari kapasitor akan memasuki gegelung dalam satu perempat kitaran. Pada suku berikutnya kitaran ini, keadaan adalah tepat - arus gegelung akan berkurangan dan voltan kapasitor akan meningkat, yang bermaksud bahawa tenaga dari induktor akan mengalir ke kapasitor. Dalam kes ini, tenaga elektrik yang dibekalkan ke litar hanya akan meliputi penggunaan tenaga yang berkaitan dengan kehadiran perintang aktif R dalam litar.