Паралельним коливальним контуром називається двополюсна електричний ланцюг, підключена до джерела гармонійного сигналу і містить в своєму складі резистор, конденсатор і індуктивність, з'єднані паралельно (рис. 3.11).
Резистор в контур може спеціально не включатися, але в контурі він завжди буде присутній, відображаючи втрати, які відбуваються в реальних реактивних елементах.
Комплексна провідність паралельного контуру визначається наступними співвідношеннями
Зобразимо для паралельного коливального контуру графік залежності реактивної провідності Y від частоти (рис. 3.12), враховуючи, що
Мал. 3.11. Паралельний коливальний контур
Аналіз графіка показує, що на частоті # 969; 0 реактивна провідність контуру ставати рівною нулю. Це свідчить про те, що опір ланцюга ставати чисто резистивним (активним) і зрушення фаз між напругою і струмом в контурі дорівнює нулю. Отже, в паралельному контурі також має місце явище електричного резонансу.
Резонансна частота паралельного контуру визначається тією ж формулою що і резонансна частотот послідовного контуру
В діапазоні частот, коли частота джерела сигналу менше резонансної частоти f Мал. 3.12. Графік залежності реактивної провідності паралельного контуру від частти В області частот f> f0 переважає реактивний опір конденсатора. опір контуру активно - ємнісний, струм джерела випереджає по фазі напругу на висновках. Якщо розглянути, що відбувається в паралельному контурі з енергією, то можна встановити, що і при паралельному з'єднанні реактивних елементів на резонансній частоті відбувається безперервний періодичний процес обміну енергіями між електричним полем конденсатора і магнітним полем індуктивності, який супроводжується незворотними втратами частини енергії на резисторі. Енергія, що надходить від джерела електричної енергії в контур, компенсує теплові втрати на опорі контура. Контур оцінюється добротністю. яка б показала ставлення (з урахуванням 2π) величин енергій, що накопичуються на резонансній частоті в реактивних елементах паралельного контуру до енергії, що витрачається в ланцюзі у вигляді необоротних втрат, за період. Добротність паралельного контуру визначається формулою Слід мати на увазі, що, величини R. входять в формулу добротності в паралельному (3.36) і послідовному (3.27, 3.28) контурі, істотно різні. Якщо не включати в контур додатковий резистор, а враховувати тільки втрати реактивних елементів, величини R в формулах добротності послідовного і паралельного контурів будуть відрізнятися на кілька порядків. При послідовному з'єднанні L і C величина R = r, визначаючись опором проводу котушки r. становитиме кілька десятків Ом. У паралельному контурі втрати на тепловиділення за рахунок нагрівання проводу перераховують за формулою R = # 961; 2 / r. тому його величина десятки кОм. Відзначимо, що величина добротності паралельних контурів в залежності від якості конденсатора і котушки індуктивності становить Q = 50 - 120. Оскільки реактивні провідності на резонансній частоті рівні і на них одне і теж напруга, то амплітуди струмів на реактивних елементах контура рівні ImL = ImC. До того ж, Отже, на резонансній частоті амплітуди струмів на реактивних елементах в Q разів перевищують амплітуду струму, поданого на контур від джерела. Комплексне опір паралельного контуру, якщо його висловити через добротність, так само Тоді повний опір ланцюга одно Графік залежності повного опору паралельного контуру від частоти показаний на рис.3.13. Мал. 3.13. Графік залежності повного опору паралельного контуру від частоти Опір контуру на резонансній частоті максимально і дорівнює опору R. З відхиленням від резонансної частоти (зі збільшенням расстройки щодо резонансної частоти) повний опір контуру зменшується. Якщо паралельний контур підключити до реального джерела гармонійного струму, то можна стверджувати, що паралельний контур «виділяє» напруга резонансної частоти, а також сигнали, частоти яких знаходяться в смузі (діапазоні) частот примикає до резонансної частоти. Цей діапазон частот називають смугою пропускання контуру. Межі смуги пропускання визначають частоти f1 і f2 .Полоса пропускання контуру визначається формулою Резюмуючи сказане зазначимо, що паралельний коливальний контур має такі властивості. 1. У контурі спостерігається явище електричного резонансу. Оскільки струм на реактивних елементах збільшуються в Q разів у порівнянні зі струмом джерела, то правильніше говорити, що в контурі має місце явище електричного резонансу струмів. 2. У разі високої добротності контуру явище резонансу характеризується тим, що контур мало енергії споживає від джерела, а всередині нього йде безперервно періодичний процес обміну енергіями реактивних елементів. Контур як би ставати генератором гармонійної ЕРС. 3. Струм на реактивних елементах може майже в 100 разів (точніше в Q раз) перевищувати струм джерела. 4. Якщо джерело гармонійного струму виробляє сигнали з декількома частотами, то паралельний контур виділяє сигнали, частоти яких лежать в його смузі пропускання. Виділення сигналів буде тим краще, чим більше величина добротності контуру. Це властивість можна використовувати для виділення корисних сигналів, наприклад в радіомовному приймачі. 5. Опір паралельного контуру на резонансній частоті максимально. Для забезпечення передачі енергії від джерела в навантаження паралельний контур, при роботі на резонансній частоті, повинен підключатися до реального джерела струму, що володіє великим внутрішнім опором. При малих величинах внутрішніх опорів джерела добротність контуру істотно зменшується.Схожі статті