,
где
– омическое сопротивление.
Связанные с R
потери энергии называют омическими потерями. В цепях переменного тока, особенно при высокой частоте колебаний, появляются дополнительные механизмы потери энергии, потери на излучение потери в диэлектрике конденсаторов, потери, связанные с токами Фуко и гистерезисом (если катушки индуктивности имеют ферромагнитные сердечники) и др.
Добротность контура определяется по формуле:
10. Вынужденные колебания в последовательном контуре
Контур подключен к источнику внешней гармонической электродвижущей силы с амплитудой ?
и начальной фазой ?
(рис. 3).
e = ?
cos(?)t + ?
) (19)
В соответствии с законом Кирхгофа получаем:
(20)
где
.
Рис. 3
При нахождении амплитуды и начальной фазы вынужденных колебаний пользуются методом комплексных амплитуд.
(21)
Комплексную величину
называют полным сопротивлением или импендансом последовательного контура;
где R – активное,
– реактивное сопротивление контура.
Из условия равенства нулю реактивного сопротивления определяется резонансная частота контура:
При частоте ЭДС меньше резонансной реактивное сопротивление отрицательно и бесконечно возрастает при w ? 0, т. е. при Х > 0 и бесконечно возрастает при ? ? ?
, последовательный контур эквивалентен индуктивности L
. Поведение сложных цепей описывают с помощью понятий эквивалентного сопротивления, эквивалентной емкости, эквивалентной индуктивности.
К комплексным амплитудам применимы правила Кирхгофа. При последовательном соединении элементов, складываются импендансы, при параллельном – обратные величины.
i = I
e
где I
– комплексная амплитуда силы тока в контуре.
Воспользовавшись показательной формой представления комплексных чисел, получим:
(24)
откуда I
e
Ze
= ?e
.
При ? = ?
, х = 0 из следует, что при резонансе ?
?
= 0, т. е. отсутствует сдвиг фаз между ЭДС и током.
11. Линейный четырехполюсник. Характеристики четырехполюсника
Задачей линейных цепей является передача и фильтрация сигналов в тракте канала радиосвязи.
Радиотехническую цепь, через которую проходит сигнал, часто можно представить в виде четырехполюсника – устройства, имеющего два входных и два выходных зажима.
Если четырехполюсник представляет собой линейную цепь с постоянными параметрами то при подаче на его вход синусоидального сигнала U
c некоторой амплитудой, частотой и фазой на выходе появится также синусоидальный сигнал U
той же частоты, однако амплитуда и фаза могут быть иными. При прохождении сигнала через линейный четырехполюсник с постоянными параметрами изменяется его комплексная амплитуда.