§ 1.14. РЕЗОНАНС ТОКОВ

Рассмотрим параллельное соединение емкости С с ветвью, состоящей из индуктивности L и активного сопротивления R (рис. 1-22). Обе ветви находятся под одним и тем же приложенным напряжением U. Построим векторную диаграмму для этой цепи. За основной вектор выберем вектор приложенного напряжения U (рис. 1-23). Затем найдем длину вектора тока из соотношения

и отложим этот вектор по отношению к вектору U под углом определяемым по формуле

Полученный таким образом вектор тока разложим на две составляющие: активную и реактивную

Рис. 1-22

Рис. 1-23

Значение вектора тока находим из соотношения

и откладываем этот вектор на 90° против часовой стрелки относительно вектора приложенного напряжения U. Находим общий ток как геометрическую сумму токов

Так как то можно записать:

Угол сдвига фаз между общим током и приложенным напряжением U можно определить из соотношения

Из рассмотрения векторной диаграммы видно, что длина и положение вектора общего тока зависят от соотношения реактивных токов . В частности, при общий ток может отставать по фазе от приложенного напряжения, при опережать и, наконец, при совпадать по фазе с приложенным напряжением.

Последний случай соотношения реактивных токов ветвей получил название резонанса токов. При резонансе токов общий ток равен активной составляющей тока в катушке, т. е. процессы в цепи таковы, будто в ней содержится только активное сопротивление (в этом случае

Таким образом, подключение емкости параллельно катушке индуктивности уменьшает угол сдвига фаз между током и напряжением как и при последовательном их соединении. Но параллельное

подключение имеет и свою особенность: общий ток в цепи при этом уменьшается и становится чисто активным, хотя в самих ветвях реактивные токи не равны нулю; реактивные же токи имеют противоположные фазы. При увеличении тока в катушке потребляемая энергия запасается в магнитном поле, а в конденсаторе, наоборот, при увеличении приложенного напряжения энергия запасается в электрическом поле. Катушка и конденсатор обмениваются между собой энергией, освобождая тем самым линию и генератор от реактивного тока. Эту особенность параллельной цепи используют как параллельную компенсацию (реактивные токи взаимно компенсируются) для повышения .