Страница - 95, Книга начинающего радиолюбителя




8. РЕЗОНАНС

8.1. ЯВЛЕНИЕ РЕЗОНАНСА

Резонансными, или колебательными, цепями в радио-технике называются электрические цепи, в которых могут возникать явления резонанса. Явления резонанса хорошо известны читателю из повседневной жизни. Чтобы раскачать качели, их необходимо подталкивать с определенной частотой, близкой к частоте собственных колебаний. Если их подталкивать чаще или реже, их колебания начнут затухать. В электрической цепи резонанс представляет собой такой режим, при котором реактивное сопротивление цепи, содержащей индуктивность и емкость, равно нулю.

Колебания качелей или маятника происходят потому, что сила тяжести возвращает отклоненный маятник в положение равновесия, а вернувшись в положение равновесия, маятник, обладая скоростью, продолжает двигаться по инерции и снова отклоняется от положения равновесия в другую сторону. Потенциальная энергия отклоненного маятника полностью переходит в кинетическую энергию в положении равновесия. Кинетическая энергия отклоняет маятник дальше, и, когда она полностью переходит вновь в потенциальную энергию, маятник зависает в верхней точке. Затем вновь накопленная потенциальная энергия заставляет его опять двигаться к положению равновесия, которое он проскакивает по инерции, возвращаясь в исходное положение. Далее процесс повторяется. Однако из-за неизбежных потерь на трение Суммарная энергия системы расходуется на преодоление этих сил трения. Поэтому постепенно колебания маятника затухают. Такие колебания называются свободными или собственными. Если потери энергии на трение компенсировать, подталкивая маятник, он будет продолжать колебаться, но уже с частотой этих подталкиваний. Такие колебания называются вынужденными. Наибольшей амплитуды колебания достигают в том случае, если частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных колебаний. Этот случайГ и соответствует резонансу.

Аналогичные явления происходят в замкнутой цепи, содержащей индуктивность и емкость. Заряженный конденсатор начинает разряжаться на индуктивность нара-

95