Электричество шаг за шагом

ВК-178. В трёхфазном двигателе с вращающимся магнитным полем ток в роторном электромагните поочерёдно наводят токи расположенных по кругу фазовых катушек. Роторная катушка, разумеется, замкнута, иначе в ней не мог бы появиться ток, создающий её магнитное поле. Один из вариантов такого электромагнита — два кольца, соединённых перемычками. Это напоминает беличье колесо, которое зверёк непрерывно вращает, не подозревая, что имитирует работу мощной электрической машины.

Т-156. Почему резонансную частоту называют резонансной? Почему частоту, на которой выполняется условие X_L = Х_с, мы называем резонансной? Для начала вспомним, что частота, на которой выполняется условие X_L = Х_с, зависит от самой индуктивности L контура и от его ёмкости С: чуть изменишь один из этих параметров — и условие X_L = Х_с уже будет выполняться на другой частоте. А теперь вспомним, что нечто похожее мы наблюдали при возникновении свободных колебаний в LC-контуре. Частота колебаний в этом случае тоже определялась этими параметрами — индуктивностью L контура, его ёмкостью С, при их изменении менялась частота свободных колебаний. Эти два коротких воспоминания привели нас к ответу на поставленный вопрос. Частота f_рез названа резонансной в связи с тем, что именно на этой частоте f_рез мы наблюдаем не что иное, как резонанс (от латинского «резоно» — «откликаюсь») — совпадение частоты, на которой X_L = Х_с, с частотой свободных колебаний в контуре. При первом же поступлении энергии от внешнего генератора в контуре начинаются свободные колебания, и генератор поддерживает их, поскольку его частота точно такая же, как и частота этих свободных колебаний. Резонанс — вот что происходит при совпадении частоты генератора с частотой собственных колебаний в контуре, эти частоты равны и подсчитываются по одной и той же формуле.

Рассматривая события в колебательном контуре при резонансе, нужно отметить, что острота его резонансной кривой, так же как и продолжительность собственных колебаний в контуре, определяется его добротностью Q, которая растёт с уменьшением потерь (Р-112). Отсюда важный практический вывод: используя LCR-цепь в качестве фильтра и желая получить острую резонансную кривую, нужно уменьшать собственные потери в контуре, а также сопротивление R_внс, вносимое в контур за счёт того, что часть энергии из него передаётся в другую электрическую цепь.

Здесь мы автоматически переходим к важнейшему для силовой электротехники процессу — к передаче энергии из одной цепи в другую и к особо популярному устройству, осуществляющему такую передачу, к трансформатору. Рассказ о нём завершит знакомство с набором простейших сложных цепей переменного тока.

Глава 15 Маленькие хитрости большой энергетики