Р-66. РАБОТАЕТ ЧАСТОТА. Прежде всего отметим, что на этом рисунке имеется простейшая цепь (1) из конденсатора С, катушки индуктивности L и активного сопротивления R. Обычно такую цепь называют колебательный контур, или резонансный контур, или, наконец, просто контур. Первые два названия будут вскоре пояснены (Р-73), а третьим мы будем пока пользоваться без всяких пояснений.
Основа рисунка — большой график (2), показывающий, как с изменением частоты f (горизонтальная ось) меняются различные характеристики нашего LCR — контура (вертикальная ось). Для начала, вспомнив знакомый рисунок (Р-64.3, Р-64.5), отметим, что с ростом частоты f увеличивается индуктивное сопротивление XL в контуре и уменьшается ёмкостное Хс. Затем, тоже вспомнив знакомый рисунок (Р-59.3, Р-59.6), отметим, что эти сопротивления действуют друг против друга, так как напряжение на катушке опережает ток на 90°, а на конденсаторе отстаёт от тока на 90°, то есть эти напряжения сдвинуты на 180° (3). На сравнительно низких частотах, когда Хс больше, чем XL, напряжение на конденсаторе Uc больше, чем UL на катушке, ток во всей цепи одинаковый и напряжение генератора делится пропорционально сопротивлениям, какое из них больше, тому и напряжение достаётся побольше. На сравнительно высоких частотах, когда XL больше, чем Хс, напряжение UL оказывается больше, чем Uc.
Нечто особое происходит на частоте, которую обозначают fрез, или f0, и называют резонансная частота. На этой частоте сопротивления XL и Хс оказываются одинаковыми, они полностью компенсируют друг друга (3), и общее сопротивление Z контура резко уменьшается до очень небольшой величины R. Никто обычно не включает в контур резисторы, и в R входит небольшое сопротивление провода, которым намотана катушка. Итак, на резонансной частоте резко возрастает ток в контуре и вместе с ним и напряжения UL и Uc на катушке и конденсаторе, также ставшие равными из-за равенства сопротивлений XL и Xс.
