|
|
| Vrstica 38: |
Vrstica 38: |
| | | | |
| | V poskusu 7.3.4 sicer nismo imeli tuljavi in kondenzatorju vzporedno priključenega upora, toda izgubna upornost predvsem tuljave ima podoben učinek. Obstaja enostavna metoda, po kateri zaporedno ''RL'' vezavo preračunamo v enakovredno vzporedno ''RL'' vezavo<ref><latex>{R_{\rm{pt}}} \,=\, \frac{{R_t}^2\, +\, {X_L}^2}{R_t}\,\,{\rm{;}}\,\,\,\,\,{X_{L{\rm{p}}}}\, =\, \frac{{R_{\rm{t}}}^2 \,+\, {X_L}^2}{X_L}</latex></ref>. V našem primeru bi izmerili upornost navitja tuljave ≈ 11 Ω, preračunana enakovredna vzporedna upornost pa bi znašala ≈ 9 kΩ. | | V poskusu 7.3.4 sicer nismo imeli tuljavi in kondenzatorju vzporedno priključenega upora, toda izgubna upornost predvsem tuljave ima podoben učinek. Obstaja enostavna metoda, po kateri zaporedno ''RL'' vezavo preračunamo v enakovredno vzporedno ''RL'' vezavo<ref><latex>{R_{\rm{pt}}} \,=\, \frac{{R_t}^2\, +\, {X_L}^2}{R_t}\,\,{\rm{;}}\,\,\,\,\,{X_{L{\rm{p}}}}\, =\, \frac{{R_{\rm{t}}}^2 \,+\, {X_L}^2}{X_L}</latex></ref>. V našem primeru bi izmerili upornost navitja tuljave ≈ 11 Ω, preračunana enakovredna vzporedna upornost pa bi znašala ≈ 9 kΩ. |
| - |
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | == Frekvenčna karakteristika toka vzporednega nihajnega kroga ==
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Če rezultate meritev poskusa 7.3.4 prikažemo grafično, dobimo sliko frekvenčne odvisnosti (karakteristiko) toka vzporednega nihajnega kroga (slika 7.3.12).
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Vzporedni nihajni krog '''slabo prepušča''' tok '''resonančne''' frekvence in frekvenc, ki so '''blizu''' resonančni frekvenci, tokove '''višjih''' in '''nižjih''' frekvenc pa '''bistveno bolje'''.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Če bi namesto izvora čiste sinusne napetosti na nihajni krog priključili izvor iz množice napetosti '''različnih frekvenc''' sestavljene napetosti, bi v nihajnem krogu bili toki višjih in '''nižjih frekvenc''', toki '''resonančne''' frekvence in frekvenc, ki so '''blizu resonančni''', pa bi bili '''močno dušeni'''.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | [[Image:eele_slika_7_3_12.svg|thumb|right|Slika 7.3.12: Frekvenčna odvisnost toka vzporednega nihajnega kroga]]
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Vzporedni nihajni krog je pasovni, '''zaporni''' frekvenčni '''filter'''.
| |
| - | *Lastnost vzporednega nihajnega kroga, da iz množice možnih tokov različnih frekvenc »izbira« in zaduši le določene tokove, imenujemo '''selektivnost''' vzporednega nihajnega kroga.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Filtrske lastnosti vzporednega nihajnega kroga uporabljamo predvsem v radijski in TV tehniki v podobne namene, kot smo jih že omenili pri zaporednem nihajnem krogu.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | '''Resonančno frekvenco''' vzporednega nihajnega kroga dobimo na podoben način kot za zaporednega, iz pogoja enakosti reaktanc, zato bomo končni izraz kar napisali:
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <latex>{f_{\rm{r}}}\, =\, \frac{1}{2\pi \sqrt {LC} }|||(Hz)</latex>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Toda pozor. Če je tuljava slabe kakovosti in bomo njeno nadomestno zaporedno vezavo pretvarjali v vzporedno, bo nekoliko spremenjena tudi induktivna reaktanca. Posledično bo tudi resonančna frekvenca nekoliko drugačna. Navedena enačba pa velja dovolj dobro za '''kakovosti tuljave večje od 10'''.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Področje frekvenc, katerih toke vzporedni nihajni krog '''slabo prevaja''', imenujemo '''zaporni frekvenčni pas''' nihajnega kroga '''''B''''' (sl. 7.3.13).
| |
| - | *Zaporni frekvenčni pas je področje frekvenc, v katerem tok v nihajnem krogu moč ''P''<sub>r</sub> ne naraste čez 2''P''<sub>r</sub> oziroma tok ni '''večji od ''I''<sub>r</sub>''' • '''√2'''.
| |
| - | *Širina zapornega frekvenčnega pasu '''''B''''' je določena z razliko '''mejnih frekvenc''' zapornega področja '''''f''<sub>mzg</sub>''' in '''''f''<sub>msp</sub>'''.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <latex>{B \,=\, {f_{\rm{mzg}}}\, -\, {f_{\rm{msp}}}}|||(Hz)</latex>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Enačbo za neposredno računanje širine zapornega frekvenčnega pasu ''B'' dobimo na podoben način kot pri zaporednem nihajnem krogu.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <latex>{B \,=\, \frac{f_{\rm{r}}}{Q}}|||(Hz)</latex>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Vidimo, da kljub nasprotnima oblikama frekvenčnih karakteristik toka zaporednega in vzporednega nihajnega kroga obravnavamo njune lastnosti na podoben način.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | == Kakovost vzporednega nihajnega kroga ==
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Za vzporedni nihajni krog velja enaka definicija kakovosti, le da je v tem primeru skupna količina za računanje moči napetost izvora. Paralelni upor ''R''<sub>p</sub> praviloma ni dejanski upor, ampak v paralelno vezavo transformirana izgubna upornost predvsem tuljave<ref><latex>{R_{\rm{pt}}} \,=\, \frac{{R_{\rm{t}}}^2 \,+\, {X_L}^2}{R_{\rm{t}}}\,\,{\rm{;}}\,\,\,\,\,{X_{L{\rm{p}}}}\, =\, \frac{{R_{\rm{t}}}^2\, + \,{X_L}^2}{X_L}</latex></ref>.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <latex>Q \,=\, \frac{Q_{L{\rm{r}}}}{P} \,=\, \frac{Q_{C{\rm{r}}}}{P} \,=\, \frac{{U^2}\, \cdot \,{R_p}}{{X_{L{\rm{r}}}}\, \cdot \,{U^2}} \,=\, \frac{{U^2}\, \cdot \,{R_{\rm{p}}}}{{X_{C{\rm{r}}}} \,\cdot\, {U^2}}</latex>
| |
| - |
| |
| - | oziroma po ureditvi
| |
| - |
| |
| - | <latex>Q\, =\, \frac{R_p}{X_{L{\rm{r}}}}\, =\, \frac{R_{\rm{p}}}{X_{C{\rm{r}}}}</latex>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Kakovost vzporednega nihajnega kroga je '''premo sorazmerna''' z v ''paralelno'' upornost transformirane '''izgubne upornosti''' tuljave in obratno sorazmerna z rektancama nihajnega kroga pri resonančni frekvenci.
| |
| - | *Vzporedna upornost (prevodnost) '''zmanjšuje kakovost''' vzporednega nihajnega kroga in '''povečuje''' njegov '''tok''' (propustnost) pri '''resonančni''' frekvenci.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Tudi navedena enačba je sprejemljiva za kakovosti tuljave večje od 10. Še bolj korektni bi bili, če bi tako pri zaporednem kot pri vzporednem nihajnem krogu pri kakovosti nihajnega kroga upoštevali tudi '''realnost izvora''' napetosti.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Na osnovi spoznanj pri obravnavi vpliva kakovosti na obliko karakteristike zaporednega nihajnega kroga lahko narišemo frekvenčne karakteristike toka vzporednega nihajnega kroga za različne kakovosti (sl. 7.3.13).
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | [[Image:eele_slika_7_3_13.svg|thumb|right|Slika 7.3.13: Vpliv kakovosti na obliko frekvenčne karakteristike toka vzporednega nihajnega kroga]]
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Čim '''večja''' je '''kakovost''' vzporednega nihajnega kroga, tem '''manjši''' je '''resonančni tok''', tem '''ožji''' je frekvenčni zaporni '''pas''' in tem boljša je '''selektivnost''' nihajnega kroga.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | == Frekvenčna karakteristika admitance vzporednega nihajnega kroga ==
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Frekvenčno karakteristiko admitance ''Y''(''f'') vzporednega nihajnega kroga lahko dobimo na osnovi izmerjenih tokov pri različnih frekvencah (poskus 7.3.4) in Ohmovega zakona
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <latex>Y\left( f \right)\, =\, \frac{I\left( f \right)}{U},</latex>
| |
| - |
| |
| - | lahko pa tudi z računanjem po izrazu
| |
| - |
| |
| - | <latex>Y\left( f \right) \,=\, \sqrt {{G^2} \,+\, {\left( {B_C}\left( f \right) \,- \,{B_L}\left( f \right) \right)}^2}. </latex>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Ob dejstvu, da je ''U'' = konst., obliko navedene karakteristike prikazuje slika 7.3.12.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Oblika frekvenčne karakteristike '''admitance''' vzporednega nihajnega kroga je podobna obliki frekvenčne karakteristike '''impedance''' zaporednega nihajnega kroga.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | S sliko frekvenčne karakteristike admitance smo tako le nazorneje prikazali lastnosti vzporedne vezave upora, tuljave in kondenzatorja v izmeničnem krogu.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | == Tokovna resonanca ==
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | V poskusu 7.3.4 smo ugotovili, da sta toka kondenzatorja in tuljave pri resonančni frekvenci vzporednega nihajnega kroga '''enaka''' in '''veliko večja''' od toka izvora. Kazalčni diagram izmeničnega kroga z vzporedno vezavo upora, tuljave in kondenzatorja potrjuje, da je to mogoče (tokova sta v proti fazi).
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <latex>{I_L}\, =\, {I_C} \,=\, \frac{U}{X_{L{\rm{r}}}}\, =\, \frac{U}{X_{C{\rm{r}}}} \,=\, \frac{I{R_{\rm{p}}}}{X_{L{\rm{r}}}} \,= \,\frac{I{R_{\rm{p}}}}{X_{C{\rm{r}}}} \,= \,QI</latex>
| |
| - |
| |
| - | oziroma
| |
| - |
| |
| - | <latex>{I_L}\, =\, {I_C} \,=\, QI</latex>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | <pomembno>
| |
| - | *Toka tuljave in kondenzatorja v vzporednem nihajnem krogu sta pri resonančni frekvenci '''Q - krat večja''' od toka '''izvora'''.
| |
| - | *Zaradi »ojačenja« toka imenujemo resonanco vzporednega nihajnega kroga '''tokovna''' resonanca.
| |
| - | </pomembno>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | Tokovno resonanco '''koristno''' uporabljamo podobno kot napetostno resonanco na področju '''elektronike''', predvsem radijske, TV in krmilne tehnike. Pri merjenju električnega toka v napravah ali sistemih, katerih frekvenca delovanja je enaka ali blizu resonančni frekvenci, pa moramo biti pozorni na pravilno izbiro merilnega območja A-metra.
| |
| | | | |
| | | | |
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_7_3_11.svg", 779);)
7.3.1.5 Napetostna resonanca
