Послідовний та паралельний коливальні контури

Послідовний коливальний контур

Контур називається послідовним, якщо його елементи R, L та С ввімкнені послідовно з генератором. Резистор в схемі (активний опір) послідовного коливального контуру символізує втрати. Це в основному втрати у провіднику котушки індуктивності. Втрати в конденсаторі дуже малі, тому ними нехтують.

Елементи контуру – котушка індуктивності і конденсатор – володіють реактивними опорами, залежними від частоти:

        - індуктивний реактивний опір;

        - ємнісний реактивний опір.

Реактивні опори на відміну від активних зберігають в електричному колі електромагнітну енергію.Під дією ерс Е генератора в контурі виникають вимушені коливання. Напруга в контурі .

Повний опір послідовного коливального контура: .

Як тільки частота ерс генератора співпадає з власною частотою контуру, його повний опір Z стане мінімальним, чисто активним та рівний повному опору R втрат. При цьому струм в контурі максимальний, а напруга на реактивних елементах – в Q раз більша за ерс генератора.

Це явище називається резонансом напруг, а частоту, на якій його спостерігають – частотою резонансу fP. При відхиленні частоти генератора fp відносно резонансної частоти fP опір контуру збільшується, а струм зменшується.

Смугу частот, в межах якого коливальний процес в контурі підтримується на визначеному рівні називають смугою пропускання.

Рисунок 3. Резонансні криві паралельного коливального контуру при Ri<<Rекв; Ri=Rекв; Ri>>Rекв

Коливальні контури використовують в якості частотовибіркових ланок, що пропускають струми, частоти яких знаходяться в межах смуги пропускання.

 Паралельний коливальний контур

 Коливальний контур називається паралельним, якщо його елементи L та C ввімкнені паралельно. На резонансній частоті fP між струмом генератора та його ерс фазового зсуву нема. Струми в колі.

При співпадінні частоти генератора з власною частотою контуру виникає резонанс струмів, тобто струм в контурі досягає максимального значення, а струм генератора стає мінімальним.

При Ri<<Rекв напруга Uk контуру в діапазоні частот майже постійна, так як падіння напруги на Ri мале.

При Ri=Rекв струм генератора та напруга контуру будуть змінюватися з зміною частоти.

При Ri>>Rекв струм генератора не залежить від частоти.

Коливальні контури можуть бути використані як частотозалежні ланки, які повинні затримувати струми з частотами, що лежать в межах смуги пропускання, та пропускати всі інші.