Що таке електронний резонанс. Резонанс - як джерело енергії

Знання фізики та теорії цієї науки безпосередньо пов'язане з веденням домашнього господарства, ремонтом, будівництвом та машинобудуванням. Пропонуємо розглянути, що таке резонанс струмів та напруг у послідовному контурі RLC, яка основна умова його утворення, а також розрахунок.

Що таке резонанс?

Визначення явища за ТОЕ: електричний резонанс відбувається в електричного ланцюгапри певній резонансній частоті, коли деякі частини опорів чи провідностей елементів схеми компенсують одна одну. У деяких схемах це відбувається, коли імпеданс між входом та виходом схеми майже дорівнює нулю, та функція передачі сигналу близька до одиниці. При цьому дуже важливою є добротність цього контуру.

Ознаки резонансу:

1. Складові реактивних гілок струму рівні між собою IPC = IPL, протифаза утворюється лише за рівності чистої активної енергії на вході;
2. Струм в окремих гілках, що перевищує весь струм певного ланцюга, при цьому гілки збігаються по фазі.

Іншими словами, резонанс у ланцюзі змінного струму передбачає спеціальну частоту, і визначається значеннями опору, ємності та індуктивності. Існує два типи резонансу струмів:

1. Послідовний;
2. Паралельний.

Для послідовного резонансу умова є простою і характеризується мінімальним опором та нульовою фазою, він використовується в реактивних схемах, також його застосовує розгалужений ланцюг. Паралельний резонанс або поняття RLC-контуру відбувається, коли індуктивні та ємнісні дані рівні за величиною, але компенсують одна одну, оскільки вони знаходяться під кутом 180 градусів один від одного. Це з'єднання має бути постійно рівним зазначеній величині. Він отримав ширше практичне застосування. Різкий мінімум імпедансу, який йому властивий, корисний для багатьох електричних побутових приладів. Різкість мінімуму залежить від величини опору.

Схема RLC (або контур) є електричною схемою, Що складається з резистора, котушки індуктивності, і конденсатора, з'єднаних послідовно або паралельно. Паралельний коливальний контур RLC отримав свою назву через абревіатуру фізичних величин, що являють собою відповідно опір, індуктивність та ємність. Схема утворює гармонійний осцилятордля струму. Будь-яке коливання індукованого в ланцюгу струму згасає з часом, якщо рух спрямованих частинок припиняється джерелом. Цей ефект резистора називається загасанням. Наявність опору також зменшує резонансну пікову частоту. Деякі опір є неминучими у реальних схемах, навіть якщо резистор не включений до схеми.

Застосування

Практично вся силова електротехніка використовує саме такий коливальний контур, скажімо, силовий трансформатор. Також схема необхідна для налаштування роботи телевізора, ємнісного генератора, зварювального апарату, радіоприймача, її застосовує технологія «узгодження» антен телемовлення, де потрібно вибрати вузький діапазон частот деяких хвиль, що використовуються. Схема RLC може бути використана як смуговий, режекторний фільтр, для датчиків для розподілу нижніх або верхніх частот.

Резонанс навіть використовує естетична медицина (мікрострумова терапія) та біорезонансна діагностика.

Принцип резонансу струмів

Ми можемо зробити резонансну чи коливальну схему у власній частоті, скажімо, для живлення конденсатора, як демонструє наступна діаграма:

Перемикач відповідатиме за напрям коливань.

Конденсатор зберігає весь струм у той момент, коли час = 0. Коливання в ланцюзі вимірюються за допомогою амперметрів.

Спрямовані частинки переміщуються праворуч. Котушка індуктивності приймає струм із конденсатора.

Коли полярність схеми набуває початкового вигляду, струм знову повертається в теплообмінний апарат.

Тепер спрямована енергія знову перетворюється на конденсатор, і коло повторюється знову.

У реальних схемах змішаного ланцюга завжди є деякий опір, який змушує амплітуду спрямованих частинок зростати менше з кожним колом. Після кількох змін полярності пластин струм знижується до 0. Цей процесназивається синусоїдальним загасаючим хвильовим сигналом. Як швидко відбувається цей процес, залежить від опору в ланцюзі. Але при цьому опір не змінює частоту синусоїдальної хвилі. Якщо опір досить високий, струм не вагатиметься взагалі.

Позначення змінного струму означає, що, виходячи з блока живлення, енергія коливається з певною частотою. Збільшення опору сприяє зниження максимального розміру поточної амплітуди, але це призводить до зміни частоти резонансу (резонансної). Зате може утворитися вихрострумовий процес. Після його виникнення у мережах можливі перебої.

Розрахунок резонансного контуру

Слід зазначити, що це вимагає дуже ретельного розрахунку, особливо, якщо використовується паралельне з'єднання. Для того, щоб у техніці не виникали перешкоди, потрібно використовувати різні формули. Вони ж Вам стануть у нагоді для вирішення будь-якого завдання з фізики з відповідного розділу.

Дуже важливо знати значення потужності в ланцюгу. Середня потужність, що розсіюється в резонансному контурі, може бути виражена в термінах середньоквадратичної напруги та струму таким чином:

R ср = I 2 конт * R = (V 2 конт / Z 2) * R.

При цьому пам'ятайте, що коефіцієнт потужності при резонансі дорівнює cos φ = 1

Сама ж формула резонансу має наступний вигляд:

ω 0 = 1 / √L*C

Нульовий імпеданс у резонансі визначається за допомогою такої формули:

F рез = 1 / 2π √L*C

Резонансна частота коливань може бути апроксимована наступним чином:

F = 1/2 р (LC) 0.5

Де: F = частота

L = індуктивність

C = ємність

Як правило, схема не вагатиметься, якщо опір (R) не є достатньо низьким, щоб задовольняти наступним вимогам:

R = 2 (L/C) 0.5

Для отримання точних даних потрібно намагатися не округляти отримані значення внаслідок розрахунків. Багато фізиків рекомендують використовувати метод під назвою векторна діаграма активних струмів. При правильному розрахунку та налаштуванні приладів у Вас вийде хороша економія змінного струму.

ПРО ЕЛЕКТРИЧНИЙ РЕЗОНАНС

Ефект резонансу все частіше і частіше згадується інженерами, і набуває все більшої важливості при практичному використаннівсіх типів апаратів, що працюють від змінного (струму. Тому щодо цих ефектів слід привести кілька загальних зауважень. Загальновідомо, що при успішному застосуванніефекту резонансу в практичній роботі пристроїв, відпадає необхідність використання зворотного дроту, оскільки електричні коливання можуть передаватися по одному дроту, а іноді навіть краще, ніж з використанням двох дротів. Перше питання, на яке слід дати відповідь, звучить так: "Чи можна цілеспрямовано створювати чисті резонансні ефекти?" І теоретичні розрахунки та експериментальна практика показують, що в Природі подібне неможливо. Це пов'язано з тим, що при збільшенні інтенсивності коливань швидко зростає негативний впливна тіло, де відбуваються коливання, а також на навколишнє середовище. Тому необхідно контролювати коливання, інакше вони можуть зростати нескінченно. Мабуть, що неможливість створення чистого резонансу є дуже вдалою обставиною. В іншому випадку, важко навіть припустити, якими небезпеками може загрожувати навіть самий безневинний експеримент. Але цілком можливо зробити резонанс певного рівня. Величина даного ефекту обмежується недостатньою провідністю та еластичністю середовища, або фрикційними втратами загалом.

Що менше втрати, то значніший ефект. Те саме стосується і механічних коливань. Можна викликати коливання в товстому сталевому стрижні за допомогою водяних крапель, що падають на нього з певними інтервалами. У скляному середовищі, яке більш еластично, ефект резонансу проявляється ще сильніше. Можна зробити так, щоб скляний келих розлетівся вщент, якщо направити в нього звук певного тону. Електричний резонанс досягається досконалішим способом. Чим менший опір, або імпеданс, струмопровідного шляху, тим вище діелектрик. Якщо лейденська банка розряджається через короткий кручений кабель, виготовлений з тонкого дроту, то це означає, що для досягнення ". Резонансного ефекту, можливо, створені найкращі умови, і тому він проявляється найбільш чітко. Це не стосується динамо-машин, трансформаторів та їх ланцюгів, а також інших апаратів промислового виготовлення, де наявність залізних сердечників сильно перешкоджає виникненню резонансу, і навіть унеможливлює його. Що стосується Лейденських банок, за допомогою яких часто демонструється ефект резонансу, я б хотів сказати, що ефекти, що спостерігаються, часто всього лише приписуються, і рідко коли виникають дійсно в результаті резонансу. Тут дуже легко припуститися помилки у висновках. Це можна продемонструвати за допомогою наступного експерименту. Візьмемо, наприклад, дві великі ізольовані пластини, або сфери, які позначимо як Аі Ст.Помістимо їх на певній невеликій відстані один від одного, потім зарядимо їх за допомогою фрикційного або електрофорного генератора до потенціалів такої величини, щоб навіть при невеликомузбільшення різниці потенціалів, що відбувалося пробою повітря, або ізолюючого простору між ними. Цього легко досягти, якщо попередньо трохи потренуватись. Тепер візьмемо іншу пластину, що має ізольовану рукоятку, і з'єднану за допомогою дроту з однією з клем вторинної обмотки високої напруги індукційної котушки, яка запитується від генератора змінного струму, бажано високочастотного. Якщо цю пластину піднести до одного із заряджених тіл А,або В,то між ними відбуватимуться розряди. Але для цього необхідно щонайменше, щоб потенціал котушки, з'єднаної з пластиною, був досить високий. Пояснення цьому полягає в тому, що пластина індуктивно впливає на тіла. А і В, івикликає іскровий розрядміж ними. При виникненні іскри, заряди, які до цього нагніталися на тіла елекрофорним генератором, неминуче губляться, оскільки тіла увійшли в електричний контакт через дугу, що утворилася. Ця дуга утворюється незалежно від того, є резонанс, чи ні. Але навіть якщо іскра не утворюється, то при наближенні пластини виникає змінна електрорушійна сила між тілами. Таким чином, наближення пластини, своїм індуктивним впливом, щонайменше, сприяє виникненню пробою повітряного прошарку. З тим самим успіхом, замість сфер, або пластин А і Вми можемо використовувати покриття Лейденської банки, а замість ренератора - переважно генератора змінного струму високої частоти, тому що він найкраще підходить для цього експерименту, і особливо для його аргументації - ми можемо використовувати іншу Лейденську банку, або набір банок. Під час розряду Лейденських банок через ланцюг із низьким опором, через нього проходить струм дуже високої частоти. Тепер пластину можна підключити до одного з покриттів другої банки. І якщо її піднести до першої банку, попередньо зарядивши її від електрофорного генератора до високого потенціалу, то ми отримаємо той же результат, що й у першому випадку, а перша банка розрядиться через невеликий повітряний прошарок над розрядженим другою банкою. Але обидві банки та їх ланцюги потрібно налаштувати так, щоб вони відрізнялися один від одного як низький бас від комариного писку. Оскільки маленькі іскри проскакуватимуть крізь прошарок повітря, останній буде, щонайменше, значною мірою напружений, внаслідок змінної електрорушійної сили, що утворилася в результаті індукції, що виникає при розрядці однієї зі банок. І знову було допущено таку ж помилку. Якщо ланцюги двох банок з'єднані паралельно і замикають один одного, і якщо під час експерименту банки розряджалися одна за одною, а до ланцюга, над яким експеримент пройшов невдало, була підключена котушка з дротом, то висновок, що експеримент не вдався внаслідок неточного настроювання ланцюгів, далекий від істини.

Для двох ланцюгів, що виступають у ролі пластин конденсатора, додавання котушки до однієї з них рівнозначно встановленню перемички між ними у вигляді конденсатора малої ємності в місці розміщення котушки. В результаті зменшиться змінна електрорушійна сила в області повітряного прошарку, що може призвести до припинення іскроутворення в цій галузі. Всі ці зауваження, як і безліч інших, які можна було б додати до наявних, але які опускаються через побоювання відвернути увагу аудиторії від основного предмета обговорення, адресовані недосвідченим студентам, які можуть скластися невиправдано висока думкапро власний досвідотриманому в результаті спостережень за успішними експериментами Дані зауваження слід розглядати досвідченим дослідникам як нові наукові досягнення.

Рис. 20 I представлений план, якому слідували щодо резонансних ефектів з використанням високочастотного генератора змінного струму, де З 1- котушка, що складається з великої кількостівитків, яка для зручності налаштування розділена на безліч невеликих секцій. Остаточне налаштування іноді проводилося за допомогою декількох тонких залізних дротів (хоча це і не рекомендується), або за допомогою вторинної обмотки. Котушка З 1одним своїм виходом з'єднана з контуром " L",що йде від генератора G,а іншим виходом з однієї із пластин Зконденсатора З С1.Пластина С1 конденсатора підключена до значно більшої за розмірами пластини Рj.Таким чином, параметри ємності та самоіндукції виявилися налаштованими на частоту динамо-машини.

Що стосується зростання потенціалу при резонансі, то, зрозуміло, теоретично він може зрости до будь-якого значення, оскільки це залежить від самоіндукції та опору. Але на практиці величина потенціалу обмежується параметрами самоіндукції та опору, а також іншими обставинами. Можна почати, скажімо, з 1000 вольт і збільшити величину електрорушійної сили в 50 разів, але неможливо почати зі 100000 вольт і збільшити її в 10 разів тому, що втрати в середовищі дуже великі, особливо при високій частоті. Цілком реально починати експеримент, наприклад, з двох вольт, одержуваних від ланцюга високої або низької частоти, або від динамо-машини і збільшити величину електрорушійної сили в кілька сотень разів. Таким чином, котушки відповідних розмірів можуть бути підключені до розетки розетки динамо-машини зі слабкою електрорушійною силою тільки одним своїм виходом. Однак, навіть якщо ланцюг машини не замкнутий, звичайному значенніцього терміну, то у разі виникнення відповідного резонансного ефекту динамо-машина може згоріти. Мені не вдавалося досягти самому, як і спостерігати, що хтось зумів отримувати таку величину потенціалу від струму, що виробляється динамо-машиною. Але цілком можливо, і зовсім не здається неймовірним, що якщо використовувати струм від апарата, що містить залізо, то негативний впливзаліза може стати причиною, через яку ці теоретичні можливості виявляться нереалізованими. І якщо це так, то я можу пояснити це виключно гістерезисом, а також втратами від струмів Фуко в осерді. Загалом, якщо електрорушійна сила слабка, її треба посилювати. Зазвичай це робиться за допомогою індукційної котушкизвичайної форми, але в деяких випадках можна використовувати пристрій, зображений на Мал. ІІ. У цьому випадку, котушка Зскладається з великої кількості секцій, частина з яких використовуються як первинна обмотка. Таким чином, первинна і вторинна обмотки стають регульованими. Один вихід цієї котушки підключено до контуру L j,а інший контур Lз'єднаний з проміжною частиною котушки. Така котушка з регульованими первинною та вторинною обмотками, також може виявитися зручною для проведення експериментів із пробивними електричними розрядами.

Я хотів би сказати кілька слів щодо предмета, який у контексті резонансних явищ і проблеми передачі енергії по одному дроту, займає всі мої думки, і який стосується загального добробуту. Я маю на увазі передачу чітких сигналів, а можливо навіть енергії на будь-яку відстань без використання проводів. Днями я прийшов ще до більшого переконання, що така схема реалізована. Я усвідомлюю, що більшість учених не повірять у можливість досягнення цих результатів на практиці і негайно, проте, як мені здається, всі розуміють, що розробки останніх роківкількох фахівців заслуговують на більш пильну увагу, і проведення експериментів у цьому напрямку. Моя переконаність зросла настільки, що я вже більше не розглядаю цей проект з передачі енергії, або інформації як виключно теоретичну можливість. Мені вона представляється як серйозне електротехнічне завдання, якому необхідно присвятити хоча б кілька днів. Ідея передачі без використання проводів виникла як природне продовження самих останніх результатівдосліджень електричної енергії. Декілька ентузіастів висловили переконання, що цілком можливо створити телефонію повітрям на будь-яку відстань за допомогою індукції. Моя фантазія не зайшла так далеко, але я твердо переконаний, що за допомогою потужних машин можна порушувати електростатичні умови землі і таким чином передавати інформацію та можливо навіть енергію. Справді, що заважає практичного виконанняданої схеми? Зараз ми вже знаємо, що електричні коливання можна передавати за допомогою одного дроту. Тоді чому б не спробувати використати для цього землю? Ми не повинні лякатися фактора відстані. Для стомленого мандрівника, що вважає верстові стовпи, земля може здатися дуже великою. Однак для самого щасливої ​​людини- астронома, що спрямовує свій пильний погляд на небеса, порівняно з тими масштабами, земля здається зовсім маленькою. І я думаю, що для електрика, коли він замислюється над тим, з якою швидкістю поширюються електричні коливання по землі, всі уявлення про відстань зникають геть.

Найголовніше, що в першу чергу потрібно дізнатися - це ємність землі, і який її електричний заряд, якщо її наелектризувати? Оскільки ми не маємо доказів того, що в космосі не існують тіла, які мають певний електричний заряд, а також інші тіла з протилежним зарядом, що знаходяться недалеко від перших, існує слабка ймовірність того, що земля являє собою саме таке тіло, яке в результаті якогось процесу відокремилося від інших - це загальновизнана гіпотеза походження землі. А якщо це так, то вона має нести в собі певний електричний заряд, як відбувається при механічному поділі тіл. Якщо вона є зарядженим тілом, ізольованим у просторі, то її ємність має бути дуже маленькою, менше однієї тисячної фаради. Однак верхній шаратмосфери є струмопровідним. Отже, можливо, що у відкритому космосі, за межами атмосфери є середовище, яке має протилежний заряд. У цьому випадку ємність землі може виявитися незрівнянно більшою. У будь-якому випадку, дуже важливо дізнатися, скільки електрики містить земля. Важко сказати, чи знайдемо ми колись настільки необхідні знання? Але якщо й зможемо, то лише за допомогою електричного резонансу. Якщо ми коли-небудь зможемо встановити період зарядки землі, період збудження коливань щодо протилежно зарядженої системи, або відомого ланцюга, ми набудемо знань, які, можливо, матиме найбільшу значущість для добробуту людства. Я пропоную постаратися визначити цей період за допомогою електричного осцилятора або джерела змінного електричного струму. Одна з клем джерела повинна бути підключена до землі, наприклад, до міської системи водопостачання, а інша - до ізольованого тіла великою поверхнею. Можливо, що зовнішній струмопровідний шар атмосфери або відкритий космос мають протилежний землі заряд, тоді вони із землею утворюють конденсатор величезної ємності. У цьому випадку період коливань може виявитися дуже низьким, тоді динамомашина перемінного струму цілком може підійти для цілей експерименту. Потім, я б перетворив електричний струму максимально можливий потенціал і приєднав би виходи вторинної обмотки високої напруги до землі та ізольованого тіла. Змінюючи частоту струму і ретельно фіксуючи величину потенціалу ізольованого тіла, а також спостерігаючи за збудженнями на різних сусідніх точках земної поверхні, можна помітити явище резонансу.

Якщо період коливань виявиться занадто маленьким, як імовірно вважають більшість учених, то динамо-машина буде марною, і доведеться виготовити належний електричний осцилятор. Але, можливо, і в цьому випадку виявиться неможливим отримати такі швидкі коливання. Однак незалежно від того, можливо, це, чи ні, містить земля заряд, чи ні, і який може бути період коливань - не підлягає ні найменшому сумніву той факт, і ми днями мали тому доказ, що можна виробляти електричне збудження досить потужне, щоб його можна було приймати за допомогою зручних інструментів у будь-якій точці земної поверхні.

Припустимо, що джерело змінного струму підключено так, як показано на Рис. 21: однією своєю клемою до землі (найзручніше до магістралей водопостачання), а інший до тіла з великою поверхнею Р.При виникненні електричних коливань, відбудеться рух електричного струму в напрямку тіла Рта від нього. Змінний струм, проходячи по землі, зосереджуватиметься в, і розосереджуватиметься від точки З- Точки, де встановлено з'єднання із землею. Таким чином, відбудеться збудження у сусідніх точках на земній поверхні, розташованих у певному радіусі. Але сила збудження зменшується зі збільшенням відстані. Отже, відстань, на якій цей ефект можна буде сприймати, залежатиме від кількості електрики, що перебуває в русі. Одним з обмежень величини потенціалу тіла Рє площа його поверхні, тому вони ізольовані, а для того щоб зарядити його, необхідне джерело енергії великої потужності. Необхідно також створити умови, за яких генератор чи джерело Sстворював би той самий рух електрики, ніби його ланцюг був замкнутий. Таким чином, за наявності відповідного обладнання, безумовно, цілком реально передавати Землі електричні коливання принаймні при малому періоді. Залишається тільки здогадуватися, на якому віддаленні джерела ці коливання можна приймати. Я хотів би розповісти вам ще про одне міркування, що безпосередньо стосується питання про ставлення землі до електричного збудження. Безсумнівно, що у даному експерименті, Землі може мати певна щільність електрики, але дуже-невелика, з розмірів грунту. Це доводиться тим, що атмосферне повітря не є сильним фактором дестабілізації, тобто при поширенні електричних коливань по повітрю не відбуваються великих втратенергії, що могло б мати місце у разі, якби щільність електрики на поверхні землі була б великою. Теоретично, для того, щоб створити збудження, яке можна було б приймати на великій відстані від джерела, або навіть у будь-якій точці земної поверхні, не потрібна велика кількість енергії. Сьогодні вже цілком ясно, що в будь-якій точці, що знаходиться в рамках певного радіусу віддалення від джерела, за допомогою резонансу можна привести в дію пристрій з належним чином підібраними параметрами самоіндукції та ємності. Але можна зробити не лише це. Можна синхронізувати роботу джерела S із роботою іншого джерела Sj,подібного до першого, або будь-якої кількості таких джерел. Це дасть можливість посилювати коливання та поширювати їх по великої території, або здійснювати транспортування електричної енергії, виробленої джерелом Sj,до джерела Sза умови, що вони працюють у протифазі. Я думаю, що немає сумнівів у тому, що за допомогою резонансу цілком можливо в міських умовах приводити в дію електричні пристрої від електричного осцилятора, що знаходиться в центральній точці, через систему трубопроводів або по землі. Однак практичне вирішення цієї проблеми принесло б незрівнянно менше благ людям, ніж втілення в життя програми, що дозволяє передавати інформацію, а, можливо, й енергію, через землю або навколишнє середовище. Рис 21. Якщо це загалом можливо, то відстань не має ніякого значення. Насамперед необхідно виготовити відповідні пристрої, за допомогою яких ми почнемо наш наступ на цю проблему. Я присвятив чимало часу та розумової напруги цій темі, і цілком переконаний, що це можна здійснити. Я також сподіваюся, що ми доживемо до того моменту, коли це буде реалізовано.

Про електричний резонанс

Ефекти, що породжуються резонансом, все частіше помічаються інженерами і набувають все більшої важливості при роботі з будь-якою апаратурою змінного струму. Отже, треба зробити кілька зауважень щодо цих ефектів. Зрозуміло, якщо нам вдасться практично використовувати ефекти електричного резонансу при експлуатації електроприладів, зворотний провід, само собою, стане марним, оскільки електричні коливання можна передавати за допомогою одного дроту так само добре, як і за допомогою двох. Отже, спочатку треба відповісти на запитання: «А чи можна робити такі ефекти?» Теорія і експерименти показують, що в природі це неможливо, тому що в міру зростання коливань втрати в тілі, що коливається, і навколишньому його середовищі швидко ростуть і обов'язково зупиняють коливання, які інакше могли б вирости нескінченно. Це велика удача, що резонанс у чистому виглядіотримати не можна, бо, якби це було можливо, важко було б передбачити, які небезпеки чекали б на бідного експериментатора. Але до певної міри резонанс отримати можливо, причому ступінь його проявів обмежена недосконалістю провідника, недостатньою еластичністю середовища, або, загалом кажучи, фрикційними втратами. Чим менші ці втрати, тим більше вражають його прояви. Те саме відбувається і при механічних коливань. Товстий металевий брусок може коливатися під впливом крапель води, що падають на нього з певним інтервалом; а у випадку зі склом, яке ще еластичніше, прояви резонансу ще значніші, адже скляний келих можна розбити, якщо заспівати в нього ноту певного тону. Електричний резонанс виходить тим сильніше, що менше опір ділянки ланцюга і що краще ізолюючі властивості діелектрика. При розрядах лейденської банки через товсте багатожильне проведення з тонкими жилами ці вимоги задоволені найкращим чином, і резонанс проявляється найбільш опукло. Так не відбувається, однак, в динамо-машинах, ланцюгах трансформатора або в цілому в комерційних пристроях, де наявність сердечника ускладнює прояв резонансу або робить його неможливим. Що ж до лейденських банок, за допомогою яких ефекти резонансу часто демонструються, я б сказав, що вони часто приписуються дії резонансу, а не є його наслідком, бо в цьому випадку дуже легко припуститися помилки. Це переконливо можна проілюструвати наступним досвідом. Візьмемо, наприклад, дві ізольовані металеві пластини або дві кулі А і В,розташуємо на певній невеликій відстані один від одного і зарядимо їх за допомогою фрикційної машини або електрофорного генератора до такого потенціалу, що навіть невелика його зміна викликає пробій повітряної подушки або ізоляції між тілами. Цього легко досягти шляхом попередніх спроб. Тепер, якщо ще одну пластину, - закріплену на ізолюючій рукоятці і з'єднану з одним із висновків вторинної обмотки котушки індуктивності високої напруги, яку живить генератор (бажано високочастотний), - піднести до одного із заряджених тіл Аабо В,причому ближче до одного з них між ними обов'язково відбудеться розряд; принаймні він станеться, якщо потенціал пластини досить високий. Це легко пояснюється тим фактом, що піднесена пластина індуктивно впливає на заряджені предмети А і В, викликаючи іскру між ними. Коли виникає ця іскра, заряди, які були передані раніше предметам, повинні губитися, оскільки між ними встановлюється зв'язок через сформовану дугу. Отже, ця дуга утворюється незалежно від цього, є резонанс чи ні. Але навіть якщо іскра не утворюється, все ж таки між предметами має місце едс, коли пластину підносять; отже, наближення пластини, навіть якщо фактично і не викличе, то принаймні матиме тенденцію до пробою проміжку внаслідок індуктивного впливу. Замість пластин або куль А і Вми можемо з таким самим успіхом взяти пластини лейденської банки, а замість машини – бажано, щоб це був високочастотний генератор, оскільки він краще підходить для проведення досвіду або для його обґрунтування, – ми можемо взяти ще одну лейденську банку чи кілька. Коли такі банки розряджаються через ланцюг низького опору, його пронизують струми високої частоти. Тепер зовнішню пластину можна з'єднати з однією із пластин другої банки, і коли її підносять ближче до першої банку, зарядженої перед цим до високого потенціалуза допомогою електрофорного генератора, результат виходить той же, що і раніше, і перша банка розряджається через вузький проміжок, коли на другу банку впливає. Але обидві банки і не потрібно наближати на відстань, ближчу, ніж найнижча басова нота по відношенню до писку комара, так як у проміжку вже виникнуть невеликі іскри або, принаймні, повітря в проміжку буде значно напружене внаслідок завдяки індукції едсу той момент, коли одна зі банок починає розряджатися. Може бути допущена й інша помилка подібної якості. Якщо ланцюги двох банок встановлені паралельно і близько один від одного, і експериментатор розряджає одну з них за допомогою другої, а після додавання до одного з ланцюгів крученого дроту досвід не вдається, висновок про те, що ланцюги не налаштовані, буде далеким від істини. Так як ці контури працюють, як конденсатор, а додавання витків дроту еквівалентно замиканню його в місці включення витків невеликим конденсатором, а він, у свою чергу, не дає відбутися пробою, зменшуючи ЕДС, що діє в іскровому проміжку. Можна навести й багато інших зауважень, але, щоб не заглиблюватися в обговорення, далеке від нашого предмета, з вашого дозволу, не прозвучать; ці ж зроблені лише для того, щоб застерегти дослідника, що нічого не підозрював, від того, щоб у нього не сформувалася невірна думка про його здібності, коли він побачить, що кожен його досвід вдалий; ці зауваження в жодному разі не претендують на новизну в очах досвідчених експериментаторів.

Для отримання надійних результатів при спостереженні резонансу бажано, та й необхідно застосовувати генератор, що подає гармонійні коливання, Так як при розрядному струмі результатам спостережень не завжди можна довіряти, оскільки багато явищ, які залежать від швидкості змін, можна отримувати за різних частот. Навіть при використанні такого генератора можна припуститися помилки. Коли контур з'єднаний із генератором, ми маємо нескінченно велике числозначень ємності та самоіндукції, які у різних співвідношеннях відповідають умовам резонансу. Як і в механіці може бути нескінченна безлічкамертонів, що відгукуються на ноту певного тону, або навантажених пружин, що мають певну амплітуду коливань. Але резонансу можна виразно домогтися у тому випадку, коли рух відбувається з найбільшою свободою. Отже, у механіці, коли мова йдепро коливання у звичайному середовищі, тобто у повітрі, великої різниці немає, чи має один камертон розмір більше, ніж інший, оскільки втрати у повітрі незначні. Можна, звичайно, помістити камертон у вакуумну посудину і, таким чином звівши до мінімуму втрати від тертя про повітря, досягти найбільшого резонансу. І все ж таки різниця буде невелика. Але вона буде величезною, якщо камертон помістити у ртуть. При електричних коливаннях дуже важливо забезпечити найбільшу свободуруху. Кількісний показникрезонансу, в іншому за однакових умов, залежить від кількості електрики, приведеної в дію, або від сили струму, що рухається в ланцюзі. Але ланцюг чинить опір проходженню струму через його імпедансу і, отже, щоб одержати найкращого результату треба звести опір до мінімуму. Неможливо позбутися його зовсім, але частково можливо. Коли частота імпульсів дуже висока, протікання струму практично визначається самоіндукцією. Самоіндукцію можна подолати, зв'язавши її із ємністю. Якщо співвідношення між ними таке, що вони гасять один одного, тобто мають такі значення, що вони задовольняють умовам резонансу і через зовнішній ланцюг протікає найбільша кількість електрики, ми маємо найкращий результат. Найпростіше і надійніше, коли конденсатор включений у ланцюг послідовно з індуктивністю. Звичайно, зрозуміло, що в таких поєднаннях, при певній частоті, і враховуючи лише базові коливання, ми матимемо найкращі значення, коли конденсатор увімкнений з котушкою самоіндукції паралельно, і таких значень буде більше, ніж при послідовному включенні. Але вибір визначається вимогами практики. У останньому випадкупри проведенні досвіду можна взяти невелику котушку і велику ємність або велику котушку і маленьку ємність, але останнє краще, оскільки незручно налаштовувати велику ємність дрібними кроками. Якщо взяти котушку з великою самоіндукцією, то критична ємність падає до дуже малого значення, і ємності самої котушки може бути достатньо. Неважко, за допомогою деяких пристроїв, намотати котушку, яка знизить імпеданс до омічного опору і для кожної котушки, природно, існує частота, за якої через неї протікає максимальний струм. Дотримання співвідношення між самоіндукцією, ємністю і частотою стає особливо важливим при експлуатації пристроїв змінного струму, таких як трансформатори або мотори, оскільки при дослідному налаштуванні частин апаратури застосування дорогого конденсатора стає необов'язковим. Так, при звичайних умовахчерез обмотку мотора змінного струму можна пропускати струм потрібної сили з низькою ЕДС і повністю позбутися хибних струмів, і чим більше мотор, тим простіше це практично зробити, але для цього треба використовувати струми високого потенціалу та частоти.

На малюнку 20 показана схема, яка застосовувалася при дослідженні явища резонансу за допомогою високочастотного генератора. C f -це багатоговиткова котушка, яка поділена на невеликі ділянки для зручності налаштування. Остаточне налаштування проводилося за допомогою декількох тонких залізних дротів (хоча це й не завжди бажано) або за допомогою замкнутої вторинної обмотки. Котушка З одним кінцем замкнута на провід L,що веде до генератора G, а іншим - на одну із пластин конденсатора СС,причому пластина його з'єднана з ще більшою пластиною Р.У такий спосіб і ємність, і індуктивність налаштовувалися на частоту динамо-машини.

Що стосується підвищення потенціалу через резонансну дію, звичайно теоретично, то він може піднятися до будь-якого значення, оскільки залежить від індуктивності та опору, а ці величини можуть мати будь-яке значення. Але на практиці величина обмежена, крім того, є й інші фактори. Можна почати, скажімо, з 1000 вольт і збільшити величину ЕДС в 50 разів, але не можна почати зі 100 000 вольт і підняти цю цифру в 10 разів, оскільки втрати в навколишньому середовищі високі, особливо при високій частоті. Повинно бути можливо, наприклад, почати з двох вольт у контурі високої або низької частоти динамо-машини і підняти ЕДС у кілька сотень разів. Так, котушки належних габаритів можна з'єднати одним кінцем з живильним проводом машини з низькою ЕДС, і хоча контур машини не буде замкнутий у звичайному розумінні цього терміну, вона може згоріти, якщо ми отримаємо потрібний резонанс. Мені не вдавалося отримати і не вдавалося спостерігати за струмами, отриманими від динамо-машини, такого стрибка потенціалу. Можливо або навіть ймовірно, що при струмах, отриманих від машин, що містять залізний сердечник, дія останнього, що обурює, і є причина, що теоретично існуючі можливості не реалізуються на практиці. Але якщо так, то я відношу це єдино до запізнення фаз і втрат від струмів Фуко в сердечнику. Зазвичай доводилося працювати на підвищення, коли ЕДС була низька, і застосовувалася звичайна котушка, але іноді було зручно використовувати схему, показану на малюнку 20 П. даному випадкукотушка З розбита на дуже багато ділянок, деякі з них є первинною обмоткою. Таким чином, первинна і вторинна обмотки піддаються налаштуванню. Один кінець котушки з'єднаний із проводом L,що йде до генератора змінного струму, а інший провід Lз'єднаний з середньою частиноюкотушки. Така котушка, з первинною і вторинною обмотками, що налаштовується, також може бути зручна під час дослідів з розрядами. Коли досягається справжній резонанс, пік хвилі повинен, звичайно, перебувати на вільному кінці котушки, або, наприклад, на виводі люмінесцентної лампи Ст.Це легко підтвердити, вимірявши потенціал на кінці дроту wбіля котушки.

У зв'язку з проявами резонансу та проблемою передачі енергії по одному) проводу, про яку говорилося раніше, я хотів би сказати кілька слів про предмет, який постійно займає мене і який стосується добробуту всіх людей. Я маю на увазі передачу чітких сигналів, а можливо і енергії, на будь-яку відстань без допомоги проводів. З кожним днем ​​я переконуюсь у реальності такого плану; і хоча я повністю усвідомлюю те, що абсолютна більшість учених не повірять, що такого результату можна досягти на практиці в короткий строк, все ж таки думаю, що обсяг робіт у цій галузі свідчить про те, що необхідно заохочувати дослідження та експерименти в цьому напрямку. Моє переконання настільки зміцнилося, що я більше не розглядаю такий спосіб передачі енергії або розумних сигналів лише як теоретично можливий, але як серйозний. інженерне завдання, яка має бути одного разу вирішена. Ідея передачі інформації без проводів є результатом останніх досліджень у галузі електрики. Деякі ентузіасти висловлюють переконання, що передача телефонного сигналу на будь-яку відстань за допомогою індукції повітрям можлива. Моя уява не простягається так далеко, але я твердо вірю, що практично можливо за допомогою потужних машин збуджувати електростатичне поле Землі і так передавати інформацію або, можливо, енергію. Насправді, що може перешкодити втіленню такого плану? Тепер ми знаємо, що електричні коливання можна передавати одним проводом. Чому ж не спробувати використати для цього Землю? Не варто лякатися відстаней. Для втомленого мандрівникаЯк вважає верстові стовпи, Земля може здатися дуже великою, але для найщасливішого з людей, для астронома, який дивиться на зірки і за їх станом обчислює розміри земної кулі, він може здатися дуже невеликим. Таким же він повинен здаватися і електрику, бо коли він думає про швидкість електричного сигналу, з якої він пронизує Землю, всі його уявлення про відстань повинні випаруватися.

По-перше, дуже важливо було б дізнатися, яка місткість Землі? І який заряд вона містить під час електризації? Хоча ми не маємо позитивних свідчень тому, що поруч у просторі є інші тіла, заряджені протилежним чином, цілком можливо, що Земля саме таке тіло, бо яким би не був процес, результатом якого стало відділення Землі - а саме такі сьогодні загальноприйняті погляди на її походження, - вона повинна була зберегти заряд, як це відбувається у всіх процесах механічного поділу. Якщо це заряджене тіло, ізольоване у просторі, його ємність має бути вкрай мала, менше однієї тисячної фаради. Але верхні шари атмосфери - провідники, такою ж може бути середовище за межами атмосфери, а вона може мати протилежний заряд. Тоді ємність може бути незрівнянно вищою. У будь-якому випадку дуже важливо зрозуміти, скільки електрики містить Земля. Важко сказати, чи ми отримаємо коли-небудь такі знання, але сподіваюся, що отримаємо, і саме за допомогою електричного резонансу. Якщо ми колись зможемо встановити, який період коливань Землі при збудженні її заряду стосовно протилежно зарядженому контуру, ми отримаємо факт, швидше за все, найважливіший для благополуччя всього людства. Я пропоную шукати цей період за допомогою електричного осцилятора або джерела змінного струму. Один із висновків, наприклад, буде з'єднаний із землею, або міським водопроводом, а інший із ізольованим предметом великих розмірів. Можливо, що верхні шари атмосфери або відкритий космос мають протилежний заряд і разом із Землею утворюють конденсатор величезної ємності. У разі період коливань може бути дуже невеликим, і динамо-машина змінного струму міг би відповідати цілям експерименту. Потім я б перетворив струм так, щоб отримати максимально можливий потенціал і з'єднав кінці вторинної обмотки високої напруги із землею та ізольованим тілом. Варіюючи частоту струму та ретельно витримуючи потенціал ізольованого тіла, а також спостерігаючи за обуреннями у різних сусідніх точках земної поверхні, можна виявити резонанс. Якщо, як і вважають більшість вчених, період досить малий, то динамо-машина не підійде і доведеться побудувати відповідний електричний осцилятор, і можливо такі швидкі коливання отримати неможливо. Але можливо це чи ні, має Земля заряд чи ні, і який би не був період її коливань, абсолютно точно можливо – і тому ми маємо свідчення – зробити якісь електричні обурення, досить потужні для того, щоб їх зареєстрували у будь-якій точці земної поверхні при за допомогою відповідних приладів.

Припустимо, що джерело змінного струму з'єднаний, як на малюнку 21, одним із своїх висновків із землею (найзручніше заземлити кінець на водопровід), а іншим - з предметом великої площі Р.Коли встановлюються електричні коливання, електрика рухатиметься в обох напрямках через предмет Р,а змінні струмибудуть проходити через землю, розходячись або сходячись у точці С, де зроблено заземлення. Таким чином обурюватимуться сусідні точкина земній поверхні, розташовані у колі з деяким радіусом. Але обурення слабшатиме в міру видалення, і відстань, на якій цей ефект все ще можна буде зареєструвати, залежатиме від кількості електрики, приведеної в дію. Оскільки предмет Різольований, щоб привести в рух значну кількість електрики, потенціал джерела повинен бути вкрай високим, тому що площа поверхні предмета Робмежена. Параметри пристрою можна налаштувати так, що джерело Sпороджуватиме такий самий рух електрики, ніби його ланцюг був замкнутий. Так, звичайно, можна накласти електричні коливання певного низького періоду на Землю за допомогою належної апаратури. На відстані ці коливання можна прийняти, можна тільки припускати. З іншого приводу мені довелося поміркувати над тим, як Земля може реагувати на електричні збурення. Немає жодного сумніву в тому, що під час такого експерименту електрична щільність у поверхні може бути дуже мала, враховуючи розміри Землі, і повітря не буде виступати як фактор, що обурює, а також не буде великих втрат енергії в повітрі, як могло бути, якби щільність була високою. Тоді теоретично не знадобиться величезної кількості енергії для збурень, які можна прочитати на дуже великій відстані, якщо не по всьому земній кулі. Отже, цілком очевидно, що в будь-якій точці в межах певного кола, центром якого є джерело S,можна за допомогою резонансу змусити працювати прилад індуктивності та ємності. Але можна зробити не тільки це, але включити ще одне джерело 5 (рисунок 21), подібне до джерела S,або будь-яку кількість джерел, що працюють синхронно з першим, і таким чином посилити вібрацію та поширити її на великій площі, або отримати електричний струм із джерела або до джерела S, якщо його фаза буде протилежною фазі джерела 5". Не сумніваюся, можна експлуатувати електричні приладипо всьому місту через заземлення або систему водопостачання за допомогою резонансу від одного електроосцилятора, встановленого у центральній точці. Але практичне вирішення цього завдання буде незрівнянно менш важливим для людини, ніж передача інформації або енергії на будь-яку відстань через Землю або навколишнє середовище. Якщо це взагалі можливе, то відстань не має значення. Спочатку треба побудувати належні прилади, за допомогою яких спробувати вирішити завдання, і я досить довго над цим розмірковував. Я твердо впевнений, що це можна зробити, і ми доживемо до того моменту, коли це буде зроблено.

Явище резонансу струмів і напруги спостерігається в ланцюгах індуктивно-ємнісного характеру. Це явище знайшло застосування в радіоелектроніці, ставши основним способом налаштування приймача на певну хвилю. На жаль, резонанс може завдати шкоди електрообладнанню та кабельним лініям. У фізиці резонансом є збіг частот кількох систем. Давайте розглянемо, що таке резонанс напруги та струмів, яке значення він має і де використовується в електротехніці.

Реактивні опори індуктивності та ємності

Індуктивністю називається здатність тіла накопичувати енергію у магнітному полі. Для неї характерне відставання струму від напруги фазою. Характерні індуктивні елементи – дроселя, котушки, трансформатори, електродвигуни.

Місткістю називаються елементи, які накопичують енергію за допомогою електричного поля. Для ємнісних елементів характерне відставання по фазі напруги струму. Місткісні елементи: конденсатори, варикапи.

Наведено їх основні властивості, нюанси в межах цієї статті не беруться до уваги.

Крім перерахованих елементів інші мають певну індуктивність і ємність, наприклад в електричних кабелях розподілені по його довжині.

Місткість та індуктивність у ланцюгу змінного струму

Якщо у ланцюгах постійного струмуємність в загальному сенсіявляє собою розірвану ділянку ланцюга, а індуктивність - провідник, то в змінному конденсаторі та котушки є реактивним аналогом резистора.

Реактивний опір котушки індуктивності визначається за такою формулою:

Векторна діаграма:

Реактивний опір конденсатора:

Тут w – кутова частота, f – частота в ланцюгу синусоїдального струму, L – індуктивність, C – ємність.

Векторна діаграма:

Варто зазначити, що при розрахунку послідовно з'єднаних реактивних елементів використовують формулу:

Зверніть увагу, що ємнісна складова приймається зі знаком мінус. Якщо в ланцюзі є ще й активна складова (резистор), то складають за формулою теореми Піфагора (виходячи з векторної діаграми):

Від чого залежить реактивний опір? Реактивні характеристики залежить від величини ємності чи індуктивності, і навіть від частоти змінного струму.

Якщо подивитися на формулу реактивної складової, то можна помітити, що при певних значенняхємнісної або індуктивної складової їх різниця дорівнюватиме нулю, тоді в ланцюзі залишиться тільки активний опір. Але це не всі особливості такої ситуації.

Резонанс напруг

Якщо послідовно з генератором з'єднати конденсатор і котушку індуктивності, то за умови їх рівності реактивних опорів, виникне резонанс напруги. При цьому активна частина Z повинна бути якнайменшою.

Варто відзначити, що індуктивність і ємність має лише реактивні якості лише в ідеалізованих прикладах. У реальних же ланцюгах та елементах завжди є активний опір провідників, хоч він і вкрай мало.

При резонансі відбувається обмін енергією між дроселем та конденсатором. У ідеальних прикладахпри початковому підключенні джерела енергії (генератора) енергія накопичується в конденсаторі (або дроселі) і після його відключення відбуваються незатухаючі коливанняза рахунок обміну.

Напруги на індуктивності та ємності приблизно однакові, відповідно до:

Де X - це Xc ємнісний або XL індуктивний опір відповідно.

Ланцюг, що складається з індуктивності та ємності, називають коливальним контуром. Його частота обчислюється за такою формулою:

Період коливань визначається за формулою Томпсона:

Оскільки реактивний опір залежить від частоти, то опір індуктивності зі зростанням частоти збільшується, а ємності падає. Коли опори рівні, то загальний опірсильно знижується, що відображено на графіку:

Основними характеристиками контуру є добротність (Q) та частота. Якщо розглянути контур як чотириполюсник, то його коефіцієнт передачі після нескладних обчислень зводиться до добротності:

Напруга ж на висновках ланцюга збільшується пропорційно коефіцієнту передачі (добротності) контуру.

Uк = Uвх * Q

При резонансі напруги, чим вище добротність, тим більше напруга на елементах контуру буде перевищувати напругу підключеного генератора. Напруга може підвищуватися в десятки та сотні разів. Це відображено на графіку:

Втрати потужності у контурі обумовлені лише наявністю активного опору. Енергія з джерела живлення береться лише підтримки коливань.

Коефіцієнт потужності дорівнюватиме:

Ця формула показує, що втрати відбуваються за рахунок активної потужності:

S=P/Cosф

Резонанс струмів спостерігається в ланцюгах, де індуктивність та ємність з'єднані паралельно.

Явище полягає у перебігу струмів великої величини між конденсатором і котушкою, при нульовому струмі в нерозгалуженій частині ланцюга. Це тим, що з досягненні резонансної частоти загальний опір Z зростає. Або простою мовоюзвучить так – у точці резонансу досягається максимальне загальне значенняопору Z, після чого один із опорів збільшується, а інше знижується залежно від того зростає або знижується частота. Це наочно відображено на графіку:

Загалом, все аналогічно до попереднього явища, умови виникнення резонансу струмів наступні:

1. Частота живлення аналогічна резонансній у контуру.
2. Провідності індуктивності і ємності по змінному струму рівні BL=Bc, B=1/X.

Застосування на практиці

Розглянемо, яка користь та шкода резонансу струмів та напруг. Найбільшу користьявища резонансу принесли в радіопередавальній апаратурі. Простими словами, А схемою приймача встановлені котушка і конденсатор, підключені до антени. За допомогою зміни індуктивності (наприклад, переміщуючи осердя) або величини ємності (наприклад, повітряним змінним конденсатором) ви налаштовуєте резонансну частоту. Внаслідок чого напруга на котушці підвищується і приймач ловить певну радіохвилю.

Шкода ці явища можуть завдати в електротехніці, наприклад, на кабельних лініях. Кабель є розподіленою по довжині індуктивністю і ємністю, якщо на довгу лініюподати напругу в режимі холостого ходу (коли на протилежному від джерела живлення кінці кабелю навантаження не підключено). Тому є небезпека того, що станеться пробою ізоляції, щоб уникнути цього, підключається навантажувальний баласт. Також аналогічна ситуація може призвести до виходу з експлуатації електронних компонентів, вимірювальних приладівта іншого електроустаткування – це небезпечні наслідки виникнення цього явища.

Висновок

Резонанс напруг і струмів цікаве явище, Про який потрібно знати. Він спостерігається лише в індуктивно-ємнісних ланцюгах. У ланцюгах з великим активним опором він може виникнути. Підіб'ємо підсумки, коротко відповівши на основні питання з цієї теми:

1. Де й у яких ланцюгах спостерігається явище резонансу?

В індуктивно-ємнісних ланцюгах.

1. Які умови виникнення резонансу струмів та напруг?

Виникає за умови рівності реактивних опорів. У ланцюзі має бути мінімальний активний опір, а частота джерела живлення співпадати з резонансною частотою контуру.

1. Як знайти резонансну частоту?

В обох випадках за формулою:w=(1/LC)^(1/2)

1. Як усунути явище?

Збільшивши активний опір ланцюга або змінивши частоту.

Тепер ви знаєте, що таке резонанс струмів та напруг, які умови його виникнення та варіанти застосування на практиці. Для закріплення матеріалу рекомендуємо переглянути корисне відео

Якщо частота власних коливаньконтура збігається із частотою зміни зовнішньої сили, виникає явище резонансу. В електричному коливальному контурі роль зовнішньої періодичної сили грає генератор, який забезпечує зміну електрорушійної сили за гармонічним законом:

тоді як власні електромагнітні коливання відбуваються в контурі з частотою о. якщо активний опір контуру замало, то власна частота коливань визначається формулою:

Сила струму при вимушених коливаннях (або напруга на конденсаторі) повинна досягати максимального значення, коли частота зовнішньої ЕДС (1) дорівнює власній частоті коливального контуру:

Резонансом в електричному коливальному контурі називається явище різкого зростання амплітуди вимушених коливань сили струму (напруга на конденсаторі, котушки індуктивності) при збігу власної частоти коливань контуру та зовнішньої ЕДС. Такі зміни при резонансі можуть досягати значень кратних сотень разів.

У реальному коливальному контурі встановлення амплітудних коливань у ланцюзі відбувається відразу. Максимум при резонансі виходить тим вищим і гострішим, що менше активний опір і більше індуктивність контуру: . Велику рольв контурі грає активний опір R. Адже саме наявність цього опору призводить до перетворення енергії електричного поля в внутрішню енергіюпровідника (провідник нагрівається). Це говорить про те, що резонанс в електричному коливальному контурі має бути виразно виражений за малого активного опору. У цьому встановлення амплітудних коливань відбувається поступово. Так, амплітуда коливань сили струму наростає до тих пір, поки енергія, що виділяється за період на резисторі, не зрівняється з енергією, що надходить у контур цей час. Так, при R → 0 резонансне значення сили струму різко збільшується. Тоді як із збільшенням активного опору максимальне значеннясили струму зменшується, і говорити про резонанс при великих значеннях R немає сенсу.

Мал. 2. Залежність амплітуди напруги на конденсаторі від частоти ЕДС:

1 – резонансна крива при опорі контуру R1;
2 – резонансна крива при опорі контуру R2;

3 – резонансна крива при опорі контуру R3

Явище електричного резонансу широко використовується під час здійснення радіозв'язку. Радіохвилі від різних передавальних станцій збуджують в антені радіоприймача змінні струми різних частот, так як кожна радіостанція, що зраджує, працює на своїй частоті.
З антеною індуктивно пов'язаний коливальний контур. Внаслідок електромагнітної індукціїв контурній котушці виникають змінні ЕДС відповідних частот і вимушені коливання сили струму цих частот. Але тільки при резонансі коливання сили струму в контурі та напруги на контурі будуть значними. Тому з усіх частот, збуджених в антені, контур виділяє лише коливання, частота яких дорівнює своїй частоті контуру. Налаштування контуру на потрібну частоту 0 зазвичай здійснюється шляхом зміни ємності конденсатора.

У деяких випадках резонанс в електричному ланцюзі може завдати шкоди. Так, якщо ланцюг не розрахований на роботу в умовах резонансу, то виникнення резонансу призведе до аварії: велика напруга приведе до пробою ізоляції. Такі аварії нерідко траплялися XIX в., коли погано представляли закони електричних коливань і вміли розраховувати електричні ланцюга.