§ 1.13. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ
В последовательной цепи с R, L и С (см. рис. 1-16) приложенное напряжение U равно сумме падений напряжений на активном сопротивлении, индуктивности и емкости. Векторная диаграмма такой цепи изображена на рисунке 1-17, в, из которой находим
Обозначив полное сопротивление цепи через 
:
можно записать закон Ома для данной цепи:
В рассматриваемой цепи при 
нагрузка является активно-индуктивной, а при 
активно-емкостной.
Важным является случай, когда 
. Тогда ток в цепи равен
т, е. цепь в данном случае имеет наименьшее возможное сопротивление, как будто в нее включено только активное сопротивление 
. При этом напряжения на индуктивности и емкости 
сдвинутые по фазе на 
, полностью компенсируют друг друга (рис. 1-17, в). Напряжение, приложенное к цепи, равно напряжению на активном сопротивлении, и ток совпадает по фазе с напряжением. Этот случай получил название резонанса напряжений.
Итак, условием резонанса напряжений является равенство индуктивного и емкостного сопротивлений цепи:
Явление резонанса напряжений имеет важное значение для практики.
Прежде всего, если в цепь с индуктивностью включить последовательно переменную емкость и постепенно изменять ее, например увеличивая, то ток в цепи будет сначала расти до наступления резонанса, а затем убывать (рис. 1-20). Уменьшение реактивного сопротивления цепи за счет введения в цепь емкости называют последовательной компенсацией. При 
получается недокомпенсация, при 
перекомпенсация, а при 
полная компенсация (ток становится максимальным, а 
. Такой способ компенсации иногда применяют на практике для повышения 
в сетях. Продольная (последовательная) компенсация применена, например, в линии электропередачи Куйбышев — Москва.
Рис. 1-20
Кроме того, если взять отношение приложенного напряжения к напряжению
индуктивного (или емкостного) участка: 
откуда
т. е. при 
напряжение 
на реактивном участке 
(и равное ему 
) окажется больше приложенного в раз. Это означает, чтопри резонансе напряжений на отдельных участках Цепи могут возникнуть напряжения, опасные для изоляции обмоток приборов и машин, включенных в данную цепь. Например, при наступлении резонанса напряжений индуктивное напряжение 
на обмотке трансформатора (рис. 1-21) может оказаться значительно больше того напряжения, на которое рассчитана сама обмотка, в результате чего изоляция ее будет повреждена.
Однако резонанс напряжений может быть не только нежелательным явлением, которое приходится учитывать при расчетах силовых цепей, но и полезным. В частности, в радиотехнических колебательных контурах благодаря резонансу напряжений получают значительное усиление слабых радиосигналов за счет образования больших напряжений на емкости и индуктивности. Для этого специально делают индуктивное сопротивление контура 
во много раз больше его активного сопротивления 
Рис. 1-21
