Резонанс напряжений | это… Что такое Резонанс напряжений?

Резонанс напряжений — резонанс, происходящий в последовательном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура.

Содержание 1 Описание явления 2 Замечания 3 Применение 4 См. также 5 Литература 6 Ссылки

Описание явления

Пусть имеется колебательный контур с частотой собственных колебаний f, и пусть внутри него работает генератор переменного тока такой же частоты f.

В начальный момент конденсатор контура разряжен, генератор не работает. После включения напряжение на генераторе начинает возрастать, заряжая конденсатор. Катушка в первое мгновение не пропускает ток из-за ЭДС самоиндукции. Напряжение на генераторе достигает максимума, заряжая до такого же напряжения конденсатор.

Далее: конденсатор начинает разряжаться на катушку. Напряжение на нем падает с такой же скоростью, с какой уменьшается напряжение на генераторе.

Далее: конденсатор разряжен до нуля, вся энергия электрического поля, имевшаяся в конденсаторе, перешла в энергию магнитного поля катушки. На клеммах генератора в этот момент напряжение нулевое.

Далее: так как магнитное поле не может существовать стационарно, оно начинает уменьшаться, пересекая витки катушки в обратном направлении. На выводах катушки появляется ЭДС индукции, которое начинает перезаряжать конденсатор. В цепи колебательного контура течет ток, только уже противоположно току заряда, так как витки пересекаются полем в обратном направлении. Обкладки конденсатора перезаряжаются зарядами, противоположными первоначальным. Одновременно растет напряжение на генераторе противоположного знака, причем с той же скоростью, с какой катушка заряжает конденсатор.)

Далее: катушка перезарядила конденсатор до максимального напряжения. Напряжение на генераторе к этому моменту тоже достигло максимального.

Возникла следующая ситуация. Конденсатор и генератор соединены последовательно и на обоих напряжение, равное напряжению генератора. При последовательном соединении источников питания их напряжения складываются.

Следовательно, в следующем полупериоде на катушку пойдет удвоенное напряжение (и от генератора, и от конденсатора), и колебания в контуре будут происходить при удвоенном напряжении на катушке.

В контурах с низкой добротностью напряжение на катушке будет ниже удвоенного, так как часть энергии будет рассеиваться (на излучение, на нагрев) и энергия конденсатора не перейдет полностью в энергию катушки). Соединены как бы последовательно генератор и часть конденсатора.

Замечания

Колебательный контур, работающий в режиме резонанса напряжений, не является усилителем мощности. Повышенные напряжения, возникающие на его элементах, возникают за счет заряда конденсатора в первую четверть периода после включения и исчезают при отборе от контура большой мощности.

Явление резонанса напряжений необходимо учитывать при разработке аппаратуры. Повышенное напряжение может повредить не рассчитаные на него элементы.

Применение

При совпадении частоты генератора и собственных колебаний контура на катушке появляется напряжение, более высокое, чем на клеммах генератора. Это можно использовать в удвоителях напряжений, работающих на высокоомную нагрузку, или полосовых фильтрах, реагирующих на определенную частоту.

См. также

Резонанс токов

Колебательный контур

Литература

• Власов В. Ф. Курс радиотехники. М.: Госэнергоиздат, 1962. С. 52.
• Изюмов Н. М., Линде Д. П. Основы радиотехники. М.: Госэнергоиздат, 1959. С. 512.

Ссылки

• Резонанс напряжений

• Circuits. A/C Circuits. Series Resonance
• Резонанс напряжений (видеоролик с демонстрацией опыта)

Резонанс напряжений и условия его возникновения

Явление резонанса электрических напряжений наблюдается в цепи последовательного колебательного контура, состоящего из емкости (конденсатора), индуктивности и резистора (сопротивления).

Для обеспечения энергетической подпитки колебательного контура в последовательную цепь включается также источник электродвижущей силы Е. Источник вырабатывает переменное напряжение с частотой W. При резонансе ток, циркулирующий в последовательной цепи, должен совпадать по фазе с э.д.с. Е. Это обеспечивается, если общее сопротивление схемы Z = R+J(WL – 1/WС) будет лишь активным, т.е. Z=R. Равенство:

(L – 1/WС) = 0 (1),

является математическим условием резонанса в колебательном контуре. При этом величина тока в цепи составит I = E/R. Если преобразовать равенство (1), то получим:

WL = 1/WС.

В этом выражении W — является резонансной частотой контура.

Важно то, что в процессе резонанса напряжение на индуктивности равно напряжению на конденсаторе и составляет:

UL = U = WL * I = WLE/R

Общая сумма энергий в индуктивности и емкости (магнитного и электрического полей) постоянна. Это объясняется тем, что между этими полями происходит колебательный обмен энергиями. Суммарное ее количество в любой момент неизменно. При этом обмена энергией между ее источником Е и цепью не происходит. Вместо этого имеет место непрерывное преобразование одного вида энергии в другой.

Для колебательных контуров применятся термин добротность, которая показывает, как соотносятся напряжение на реактивном элемента (емкость или индуктивность) и входное напряжение контура. Добротность вычисляется по формуле:

Q = WL/R

Для идеальной последовательной цепи с нулевым активным сопротивлением возникновение резонанса сопровождается незатухающими колебаниями. На практике затухание колебаний компенсируется подпиткой контура от генератора колебаний с частотой резонанса.

Явление колебательного резонанса широко используется в радиоэлектронике. В частности, входная цепь любого радиоприемника представляет собой регулируемый колебательный контур. Его резонансная частота, изменяемая с помощью регулировки емкости конденсатора, совпадает с частотой сигнала радиостанции, которую необходимо принять.

В электроэнергетике возникновение резонанса напряжений вследствие сопутствующих ему перенапряжений чревато нежелательными последствиями. Например, в случае подключения к генератору или промежуточному трансформатору длинной кабельной линии (являющейся колебательным контуром с распределенной емкостью и индуктивностью), не соединенной на приемном конце с нагрузкой (это называется режимом холостого хода), весь контур может оказаться в резонансом состоянии.

В такой ситуации напряжения, возникающие на некоторых участках цепи, могут оказаться выше расчетных. Это может грозить пробоем изоляции кабеля и выходом его из строя. Такая ситуация предотвращается применением вспомогательной нагрузки.

Похожие статьи

Рекомендуемые товары

+

Отправить заявку:

Гарантия качества и сертифицированное оборудование

Собственное производство и квалифицированный персонал

Быстрые сроки производства и гибкая ценовая политика

Работаем по всей России и странам СНГ

Эмпатический, физиологический резонанс стресса

.

2012;7(2):191-201.

дои: 10.1080/17470919.2011.588723. Epub 2011 21 июля.

Тони В. Бьюкенен ¹ , Сара Л. Бэгли, Р. Брент Стэнсфилд, Стефани Д. Престон

принадлежность

• ¹ Факультет психологии, Сент-Луисский университет, Сент-Луис, Миссури, США. [email protected]

• PMID: 21777106
• DOI: 10.1080/17470919.2011.588723

Тони В. Бьюкенен и др. Соц Неврологии. 2012.

. 2012;7(2):191-201.

дои: 10.1080/17470919.2011.588723. Epub 2011 21 июля.

Авторы

Тони В. Бьюкенен

1 , Сара Л. Бэгли, Р. Брент Стэнсфилд, Стефани Д. Престон

принадлежность

• ¹ Факультет психологии, Университет Сент-Луиса, Сент-Луис, Миссури, США. [email protected]

• PMID: 21777106
• DOI: 10.1080/17470919.2011.588723

Абстрактный

Физиологический резонанс между людьми считается фундаментальным для биологической способности к эмпатии.

Наблюдающие за болью и дистрессом обычно демонстрируют усиление сообщаемого дистресса, вегетативного возбуждения, мимики лица и перекрывающейся нервной активности. Важный, неизученный вопрос заключается в том, может ли физиологический стресс также резонировать. Физиологический стресс проявляется в виде активации гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной (ГГН) и симпато-адреномедуллярной (САМ) систем. Люди часто сообщают об аверсивном состоянии, вызванном стрессом другого, но это может быть передано через резонирующее возбуждение или дистресс без активации физиологической реакции на стресс. Физиологический стресс особенно важен для изучения, поскольку он обычно протекает хронически с известными негативными последствиями для здоровья. Слюнный кортизол и слюнная альфа-амилаза (sAA) измерялись как у говорящих, так и у наблюдателей во время модифицированного трирского социального стресс-теста (TSST) для оценки активации осей HPA и SAM (соответственно). Реакции кортизола (но не сАА) находили отклик между говорящими и наблюдателями. Реакция кортизола у наблюдателей увеличивалась с эмпатией и не была связана с субъективным страхом или дистрессом говорящего. Это исследование представляет собой новый метод изучения физиологического резонанса и указывает на то, что мы действительно можем уловить физиологический стресс другого человека, предполагая определенный риск для здоровья тех, кто находится в социальной сети подверженных стрессу людей.

Похожие статьи

• Усиление влияния острого психосоциального стресса на формирование недекларативной памяти у здоровых молодых людей.

  Идальго В., Виллада С., Алмела М., Эспин Л., Гомес-Амор Х., Сальвадор А. Идальго В. и др. Стресс. 2012 май; 15 (3): 329-38. дои: 10.3109/10253890.2011.624224. Epub 2011 1 ноября. Стресс. 2012. PMID: 22043868

• Повышение уровня кортизола, вызванное стрессом, связано со снижением негативного аффекта после стресса: признаки эффекта кортизола, буферизующего настроение.

  Het S, Schoofs D, Rohleder N, Wolf OT. Хет С. и др. Психозом Мед. 2012 Январь; 74 (1): 23-32. дои: 10.1097/PSY.0b013e31823a4a25. Epub 2011 7 декабря. Психозом Мед. 2012. PMID: 22155939 Клиническое испытание.

• Вегетативная и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая устойчивость к стрессу: влияние сердечного тонуса блуждающего нерва.

  Смитс Т. Смитс Т. Биол Психол. 2010 май; 84(2):290-5. doi: 10.1016/j.biopsycho.2010.02.015. Epub 2010 3 марта. Биол Психол. 2010. PMID: 20206227

• Влияние пола и гормонального статуса на физиологический ответ на острый психосоциальный стресс.

  Каджанти Э., Филлипс Д.И. Каджанти Э. и др. Психонейроэндокринология. 2006 г., 31 февраля (2): 151–78. doi: 10.1016/j.psyneuen.2005.07.002. Epub 2005, 1 сентября. Психонейроэндокринология. 2006. PMID: 16139959 Обзор.

• Воплощенный стресс: физиологический резонанс психосоциального стресса.

  Энгерт В., Линц Р., Грант Дж. А. Энгерт В. и др. Психонейроэндокринология. 2019 июль; 105: 138-146. doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.12.221. Epub 2018 17 декабря. Психонейроэндокринология. 2019. PMID: 30594324 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Восприятие пациентами и персоналом первичной медико-санитарной помощи самостоятельного проживания как альтернативы залам ожидания.

  Ramly E, Kamnetz SA, Perry CE, Micek MA, Arndt BG, Lochner JE, Davis S, Trowbridge ER, Smith MA. Рамли Э. и др. Энн Фам Мед. 2023 янв-февраль;21(1):46-53. doi: 10.1370/afm.2909. Энн Фам Мед. 2023. PMID: 36690495 Бесплатная статья ЧВК.

• Острая тревожность во время пандемии COVID-19 была связана с более высоким уровнем повседневного альтруизма.

  Виейра Дж.Б., Пьерчайло С., Джангард С., Марш А.А., Олссон А. Виейра Дж. Б. и соавт. Научный представитель 2022 3 ноября; 12 (1): 18619. doi: 10.1038/s41598-022-23415-2. Научный представитель 2022. PMID: 36329157 Бесплатная статья ЧВК.

• Социальная сеть и поведенческая синхронность влияют на реакцию материнского и младенческого кортизола.

  Томпсон Л.А., Уайт Б. Томпсон Л.А. и соавт. J Hum Behav Soc Environ. 2022;32(5):574-590. дои: 10.1080/10911359. 2021.1931618. Epub 2021 2 июня. J Hum Behav Soc Environ. 2022. PMID: 35757570 Бесплатная статья ЧВК.

• Мета-анализ реакции кортизола слюны в тесте социального стресса Триера для оценки влияния тем речи, пола и размера выборки.

  Гу Х, Ма С, Чжао Дж, Лю С. Гу Х и др. Сост. психонейроэндокринол. 2022 10 фев; 10:100125. doi: 10.1016/j.cpnec.2022.100125. Электронная коллекция 2022 май. Сост. психонейроэндокринол. 2022. PMID: 35755200 Бесплатная статья ЧВК.

• Ритмическое напряжение скелетных мышц увеличивает вариабельность сердечного ритма при 1 и 6 сокращениях в минуту.

  Шаффер Ф., Мосс Д., Михан З.М. Шаффер Ф. и др. Приложение «Психофизиология биологической обратной связи». 2022 сен;47(3):183-192. doi: 10.1007/s10484-022-09541-7. Epub 2022 8 марта. Приложение «Психофизиология биологической обратной связи». 2022. PMID: 35258750 Клиническое испытание.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

• вещества

  Воплощенный стресс: физиологический резонанс психосоциального стресса

  Обзор

  . 2019 июль; 105: 138-146.

  doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.12.221. Epub 2018 17 декабря.

  Вероника Энгерт ¹ , Роман Линц ² , Джошуа Грант ³

  Принадлежности

  • ¹ Проектная группа Макса Планка «Социальный стресс и здоровье семьи», Институт когнитивных исследований человека и мозга им. Макса Планка, Лейпциг, Германия. Электронный адрес: [email protected].
  • ² Проектная группа Макса Планка «Социальный стресс и здоровье семьи», Институт Макса Планка когнитивных наук и наук о мозге, Лейпциг, Германия.
  • ³ Исследовательская группа Макса Планка по восприятию боли, Институт когнитивных исследований человека и мозга им. Макса Планка, Лейпциг, Германия.
  • PMID: 30594324
  • DOI: 10.1016/j.psyneuen.2018.12.221

  Бесплатная статья

  Обзор

  Вероника Энгерт и др. Психонейроэндокринология. 2019июль

  Бесплатная статья

  . 2019 июль; 105: 138-146.

  doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.12.221. Epub 2018 17 декабря.

  Авторы

  Вероника Энгерт ¹ , Роман Линц ² , Джошуа Грант ³

  Принадлежности

  • ¹ Проектная группа Макса Планка «Социальный стресс и здоровье семьи», Институт когнитивных исследований человека и мозга им. Макса Планка, Лейпциг, Германия. Электронный адрес: [email protected].
  • ² Проектная группа Макса Планка «Социальный стресс и здоровье семьи», Институт Макса Планка когнитивных наук и наук о мозге, Лейпциг, Германия.
  • ³ Исследовательская группа Макса Планка по восприятию боли, Институт Макса Планка по изучению когнитивных функций человека и наук о мозге, Лейпциг, Германия.
  • PMID: 30594324
  • DOI: 10.1016/j.psyneuen.2018.12.221

  Абстрактный

  Психосоциальный стресс является повсеместным явлением в нашем обществе. В то время как реакции на острые стрессы необходимы и адаптивны, чрезмерная активация систем нейробиологического стресса может предрасполагать человека к далеко идущим неблагоприятным последствиям для здоровья. Жизнь в сложной социальной среде, переживание стресса не ограничиваются проблемами, с которыми люди сталкиваются индивидуально. Возможно, это связано с нашей способностью к эмпатии, но мы также проявляем тенденцию физиологически резонировать с реакцией других на стресс. Этот недавно обнаруженный источник стресса поднимает много интересных вопросов. По сравнению с многочисленными исследованиями, которые продвинули наше понимание разделения аффективных состояний других людей, физиологический резонанс стресса только недавно начал изучаться более подробно. Цель данной статьи состоит в том, чтобы сделать обзор существующей литературы, касающейся возникающей области «заражения стрессом», «эмпатического стресса» или «резонанса стресса», как его по-разному называют. После краткого введения концепций стресса и эмпатии мы обсудим несколько ключевых исследований, которые проложили путь к слиянию эмпатии с концепцией физиологического резонанса. Затем мы описываем недавние эмпирические исследования, специально посвященные физиологическому резонансу стресса. В заключительном разделе этого обзора мы выделяем различия между этими исследованиями и обсуждаем вариативность терминологии, используемой для того, что кажется одним и тем же явлением. Наконец, представлены потенциальные последствия хронического эмпатического стресса для здоровья и обсуждаются возможные механизмы передачи физиологического стресса.

  Ключевые слова: Заражение; кортизол; Эмпатический стресс; Сочувствие; Резонанс; Симпатическая нервная система.

  Copyright © 2018 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.

  Похожие статьи

  • Резонанс стресса кортизола в лаборатории связан с межпарной суточной ковариацией кортизола в повседневной жизни.

    Энгерт В., Рэгсдейл А.М., Сингер Т. Энгерт В. и др. Хорм Бехав. 2018 фев; 98: 183-190. doi: 10.1016/j.yhbeh.2017.12.018. Epub 2018 9 февраля. Хорм Бехав. 2018. PMID: 29307695

  • Эмпатический, физиологический резонанс стресса.

    Buchanan TW, Bagley SL, Stansfield RB, Preston SD. Бьюкенен Т.В. и соавт. Соц Неврологии. 2012;7(2):191-201. дои: 10.1080/17470919.2011.588723. Epub 2011 21 июля. Соц Неврологии. 2012. PMID: 21777106

  • Повышение уровня кортизола при эмпатическом стрессе модулируется эмоциональной близостью и модальностью наблюдения.

    Энгерт В., Плессов Ф., Миллер Р., Киршбаум С., Сингер Т. Энгерт В. и др. Психонейроэндокринология. 2014 июль; 45: 192-201. doi: 10.1016/j.psyneuen.2014.04.005. Epub 2014 16 апр. Психонейроэндокринология. 2014. PMID: 24845190 Клиническое испытание.

  • Заражение стрессом социального поражения: результаты исследований на грызунах.

    Карневали Л., Монтано Н. , Тобальдини Э., Тайер Дж. Ф., Сгойфо А. Карневали Л. и соавт. Neurosci Biobehav Rev. 2020 Apr; 111:12-18. doi: 10.1016/j.neubiorev.2020.01.011. Epub 2020 10 января. Neurosci Biobehav Rev. 2020. PMID: 31931035 Обзор.

  • Физиологические механизмы просоциальности.

    Миллер Дж.Г. Миллер Дж.Г. Curr Opin Psychol. 2018 апр;20:50-54. doi: 10.1016/j.copsyc.2017.08.018. Epub 2017 12 августа. Curr Opin Psychol. 2018. PMID: 28837956 Обзор.

  Посмотреть все похожие статьи

  Цитируется

  • Резонанс как стратегия проектирования ИИ и социальных роботов.

    Ломас Д.Д., Лин А., Диккер С., Форстер Д., Лупетти М.Л., Хуисман Г., Хабекост Дж., Бердоу С. , Панди П., Ахмад Н., Мияпурам К., Маллен Т., Купер П., Ван дер Маден В., Кросс Э.С. Ломас Дж. Д. и соавт. Передний нейроробот. 2022 27 апр;16:850489. doi: 10.3389/fnbot.2022.850489. Электронная коллекция 2022. Передний нейроробот. 2022. PMID: 35574227 Бесплатная статья ЧВК.

  • Социальная передача стресса в коллективах животных.

    Brandl HB, Pruessner JC, Farine DR. Брандл Х.Б. и соавт. Proc Biol Sci. 2022 11 мая; 289 (1974): 20212158. doi: 10.1098/rspb.2021.2158. Epub 2022 11 мая. Proc Biol Sci. 2022. PMID: 35538776 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Роль социо-аффективных и социо-когнитивных механизмов в обработке очевидных травматических событий.

    Траутманн С., Виттгенс С., Мюльхан М., Канске П. Траутманн С. и соавт. Фронтовая психиатрия. 2022 10 марта; 13:830218. doi: 10.3389/fpsyt.2022.830218. Электронная коллекция 2022. Фронтовая психиатрия. 2022. PMID: 35360123 Бесплатная статья ЧВК. Аннотация недоступна.

  • Ритмическое напряжение скелетных мышц увеличивает вариабельность сердечного ритма при 1 и 6 сокращениях в минуту.

    Шаффер Ф., Мосс Д., Михан З.М. Шаффер Ф. и др. Приложение «Психофизиология биологической обратной связи». 2022 сен;47(3):183-192. doi: 10.1007/s10484-022-09541-7. Epub 2022 8 марта. Приложение «Психофизиология биологической обратной связи». 2022. PMID: 35258750 Клиническое испытание.

  • Уровень кортизола пациента и терапевта во время сеанса как предиктор эффекта, о котором сообщает пациент после сеанса.