ЗАПОМНИТЕ

Резонансные явления при несинусоидальных эдс и тока возможны не только на первой гармонике, но и на высших гармониках. Режим, при котором ток и напряжения k-й гармоники на входе электрической цепи совпадают по фазе, называют резонансом токов и напряжений k-й гармоники.

Электрические фильтры

Электрическими фильтрами называют четырехполюсники, содержащие реактивные элементы, которые либо задерживают, либо пропускают к приемнику токи одного или нескольких заданных диапазонов частот. Электрические фильтры широко применяют в радиотехнике, связи,электроэнергетике и т. д.

►В основе принципа действия фильтра лежит зависимость его эквивалентного сопротивления Z_Э от частоты. Комбинируя схемы соединения индуктивности и емкости, можно получить фильтры, различные по своему действию. Наибольшее распространение получили фильтры следующих типов: низкочастотные, высокочастотные, полосовые и заградительные.

Низкочастотные фильтры пропускают токи в диапазоне угловых частот 0 — ω₀. Их выполняют по Т-образной схеме. Схема и зависимость входного сопротивления от угловой частоты низкочастотного фильтра представлены на рис. 44, а.

Низкочастотные фильтры широко применяют в качестве сглаживающих выпрямительных устройств.

Высокочастотные фильтры также выполняются по Т-образной схеме. Схема и зависимость Z_Э(ω) представлены на рис. 44, б.

Полосовые фильтры пропускают токи в заданном диапазоне угловых частот, например ω₁- ω₂. У полосового фильтра индуктивность и емкость L₁ и С₁ соединяются последовательно, a L₂ и С₂ — параллельно. Схема и зависимость эквивалентного сопротивления фильтра от угловой частоты представлены на рис. 44, в.

Заградительные фильтры имеют полосу пропускания тока от 0 до ω₁ и от ω₂ до ∞. Схема и зависимость Z_Э от угловой частоты представлены на рис. 44, г.

В маломощных электрических цепях (в радиоэлектронике, связи) полосовые и заградительные фильтры часто выполняют на основе резисторов и конденсаторов.

Низкочастотный RC-фильтр используется для сглаживания пульсаций тока в маломощных выпрямительных схемах. Его схема и частотная характеристика представлены на рис. 44, д.

В приведенной схеме RС-фильтра включение активного сопротивления необходимо для ограничения тока при подключении схемы к источнику питания. При отсутствии R в момент включения сопротивление Х_с очень мало и источник оказывается в режиме короткого замыкания. Введение R хотя и увеличивает потери мощности, но обеспечивает защиту источника от короткого замыкания.