Резонанс токов

Суть явления и его условия те же, что и резонанса напряжений, за одним исключением: резонанс токов возможен при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора.

Рассмотрим некоторые особенности резонанса токов на примере входного контура

любого радиоприёмника, состоящего из параллельно включённых катушки L, подстроечного конденсатора С, антенны 1 и заземляющего провода 2 (рис. 6.67, а).

 

 

Рис. 6.67. Схема входного каскада радиоприёмника (а); векторная диаграмма токов входного каскада (б); 1 – антенна; 2 – заземляющий провод

 

Как следует из векторной диаграммы, токи и находятся в противофазе.

В момент резонанса эти токи уравниваются и компенсируют друг друга.

Это означает, что ток в неразветвленной части схемы, т.е. в антенне 1 и проводе 2 уменьшается до нуля:

Ī = Ī_L + Ī_C = 0, (6.207)

что равнозначно увеличению сопротивления цепи между точками А и В до бесконечности. Поэтому ток в антенне 1 и проводе 2 перестает протекать.

Падение напряжения в проводах 1 и 2 уменьшается до нуля, значит, напряжение между точками А и В при резонансе достигает максимального значения.

На профессиональном жаргоне участок цепи точками А и В при резонансе называют «электрическая пробка» (electrical plug).

Это напряжение далее подаётся на вход первого каскада усиления радиприёмника.

Поскольку ток в проводах 1 и 2 отсутствует, а токи в катушке и конденсаторе есть, это означает, что катушка и конденсатор периодически обмениваются энергией, не потребляя её из антенны.

В реальных схемах часть обменной энергии превращается в тепловую, поэтому катушка и конденсатор нагреваются, а колебательный процесс постепенно затухает.

Чтобы последнее не случилось, в схемах радиоприемников есть узел, при помощи которого во входной каскад постоянно «подбрасывается» энергия от источника питания радиоприёмника.

Поэтому колебательный процесс не затухает, и любимую волну можно прослушивать сколь угодно долго.