Параллельное соединение активных, индуктивных и емкостных элементов в цепях синусоидального тока. Резонанс токов и его использование.

К схеме на рис. 5.12 подключено синусоидальное напряжение . Схема состоит из параллельно включенных индуктивности, емкости и активного сопротивления. 
 Определим ток на входе схемы.

В соответствии с первым законом Кирхгофа:
,(6.19)
где 
- активная проводимость.

  Рис.5.12     

Подставим эти формулы в уравнение (5.19). Получим:

,(5.20)

где   - индуктивная проводимость;
    - емкостная проводимость.

Из уравнения (5.20) видно, что ток в ветви с индуктивностью отстает по фазе от напряжения на 90^o, ток в ветви с активным сопротивлением совпадает по фазе с напряжением, ток в ветви с емкостью опережает по фазе напряжение на 90^o. 
  Запишем уравнение (6.20) в комплексной форме.

,(5.21)

где   - комплексная проводимость; 
  - полная проводимость; 
  - начальная фаза комплексной проводимости.

Построим векторные диаграммы, соответствующие комплексному уравнению (5.21).

Рис. 5.13             Рис. 5.14 Рис. 5.15

В схеме на рис. 5.12 может возникнуть режим резонанса токов. Резонанс токов возникает тогда, когда индуктивная и емкостная проводимости одинаковы. При этом индуктивный и емкостный токи, направленные в противоположные стороны, полностью компенсируют друг друга. Ток в неразветвленной части схемы совпадает по фазе с напряжением.
Из условия возникновения резонанса тока получим формулу для резонансной частоты тока

.

В режиме резонанса тока полная проводимость цепи - минимальна, а полное сопротивление - максимально. Ток в неразветвленной части схемы в резонансном режиме имеет минимальное значение. В идеализированном случае R = 0,

 и .

Ток в неразветвленной части цепи I = 0. Такая схема называется фильтр - пробкой.

Резонанс токов - резонанс, происходящий в параллельном колебательном контуре при подключении его к источнику. Возникает в цепи с параллельной соедененной катушкой, резистором и конденсатором. При этом реактивные сопротивления катушки индуктивности и конденсатора должны быть равны.

Реактивное сопротивление - электрическое сопротивление переменному току, обусловленное передачей энергии магнитным полем в индуктивностях или электрическим полем в конденсаторах.