>е (рис. 3).
e = ξ>mcos(ω)t + φ>e) (19)
В соответствии с законом Кирхгофа получаем:
(20)
где
.
Рис. 3
При нахождении амплитуды и начальной фазы вынужденных колебаний пользуются методом комплексных амплитуд.
(21)
Комплексную величину
называют полным сопротивлением или импендансом последовательного контура;
где R – активное,
– реактивное сопротивление контура.
Из условия равенства нулю реактивного сопротивления определяется резонансная частота контура:
При частоте ЭДС меньше резонансной реактивное сопротивление отрицательно и бесконечно возрастает при w → 0, т. е. при Х > 0 и бесконечно возрастает при ω → ω>0, последовательный контур эквивалентен индуктивности L>экв. Поведение сложных цепей описывают с помощью понятий эквивалентного сопротивления, эквивалентной емкости, эквивалентной индуктивности.
К комплексным амплитудам применимы правила Кирхгофа. При последовательном соединении элементов, складываются импендансы, при параллельном – обратные величины.
i = I>me>jωt
где I>m – комплексная амплитуда силы тока в контуре.
Воспользовавшись показательной формой представления комплексных чисел, получим:
(24)
откуда I>me>jφ>I Ze>jφ>z = ξe>jφ>e.
При ω = ω>0, х = 0 из следует, что при резонансе φ>Iφ>e = 0, т. е. отсутствует сдвиг фаз между ЭДС и током.
11. Линейный четырехполюсник. Характеристики четырехполюсника
Задачей линейных цепей является передача и фильтрация сигналов в тракте канала радиосвязи.
Радиотехническую цепь, через которую проходит сигнал, часто можно представить в виде четырехполюсника – устройства, имеющего два входных и два выходных зажима.
Если четырехполюсник представляет собой линейную цепь с постоянными параметрами то при подаче на его вход синусоидального сигнала U>вх c некоторой амплитудой, частотой и фазой на выходе появится также синусоидальный сигнал U>вых той же частоты, однако амплитуда и фаза могут быть иными. При прохождении сигнала через линейный четырехполюсник с постоянными параметрами изменяется его комплексная амплитуда.
Линейный четырехполюсник характеризуется комплексным коэффициентом передачи:
(25)
Модуль коэффициента передачи К(ω) дает отношение действительных амплитуд выходного и входного напряжений, а аргумент (φ>к(ω) – изменение начальной фазы выходного напряжения по сравнению с входным.
Пусть требуется обеспечить неискаженную передачу сигнала