При желании передать во второй контур максимальную энергию, обеспечивающую и максимальны ток в нем, прибегают к настройке системы связанных контуров. Для того чтобы получить самый большой ток во втором контуре, необходимо выполнить два условия: с одной стороны, обеспечить равенство Х 1э=0, а с другой, - r 1= R вн Первое условие может быть выполнено двумя способами: 1) настройкой системы (при наличии определенной связи между контурами) на частоту генератора изменением параметров только одного из контуров; 2) настройкой на частоту генератора сначала первого контура при разомкнутом втором, а затем подключением и настройкой второго контура при достаточно слабой связи между контурами, чтобы ослабить взаимное влияние.
Первый способ настройки называют методом частного резонанса, причем в зависимости от того, параметры первого или второго контура участвуют в настройке, достигается соответственно первый или второй частный резонанс. При частном резонансе хотя и получается максимум тока во втором контуре, но этот максимум не является самым большим, так как при обеспечении равенства Х 1э= 0 еще не выполняется условие r1=Rвн которое достигается соответствующим подбором связи между контурами. Связь, обеспечивающую максимальную мощность (ток) во втором контуре, называют оптимальной. Подбор ее производится постепенно с последующей подстройкой контура после очередной установки связи, так как при каждом изменении связи нарушается условие Х 1э= 0 за счет изменения Х вн. Если до изменения связи система была настроена в резонанс изменением параметров первого контура (первый частный резонанс), то после каждого очередного изменения связи необходимо подстраивать систему в резонанс изменением параметров первого контура, чтобы все время выполнялось условие Х 1э= Х 1э + Х вн= 0.
Таким образом, при таком постепенном подборе связи с последующей подстройкой контуров может быть достигнута оптимальная связь, обеспечивающая самый большой максимум тока во втором контуре. Данный способ настройки носит название метода сложного резонанса. Проанализируем его математически.
Если обратиться к выражению для тока во втором контуре [см (14)], то при достижении, например, первого частного резонанса оно примет вид:
Далее положив, что при изменении связи (Хсв) условие Х 1э = 0все время поддерживается неизменным подстройкой параметров первого контура, найдем оптимальное сопротивление связи (Хсв.опт), обеспечивающее самый большой максимум тока во втором контуре (I 2махмах). Для этого необходимо взять производную токов I 2мах по
Х св и приравнять ее нулю
откуда , или , где .
Таким образом, подтверждено, что при оптимальной связи r 1 =R вн, причем
(27)
Подставив значение Х св.опт в выражение для тока I 2mах, можно найти самый большой максимум тока во втором контуре
(28)
Однако на практике используют так называемый метод полного резонанса, при котором сначала достигается равенство Х 1э= 0 по описанному второму способу настройки, когда каждый контур системы настраивается в резонанс независимо от другого. Затем подбирается оптимальная связь между контурами по самому большому току во втором контуре (I2max max). В случае полного резонанса при изменении связи между контурами подстройка их для выполнения условия
Х 1э= Х 1- Х cв2/ Z 2=0 нужна, так как ввиду того что Х 1= Х 2 = 0, это условие выполняется при любой связи.
Обратимся в случае полного резонанса к выражению для тока во втором контуре (14) и исследуем его на экстремум, т. е. определим оптимальную связь, обеспечивающую I 2max max , как это было сделано при сложном резонансе. С учетом того, что Х 1= Х 2 = 0, (14) принимает вид
Взяв производную тока I 2max по Х св
и приравняв ее к нулю, найдем
или
где
Таким образом, в случае полного резонанса также подтверждено, что при оптимальной связи r 1= R вн, причем При подстановке этого значения в выражение для I 2max получаем Как видно из сравнения последнего выражения с (28), значение самого большого тока во втором контуре при сложном и полном резонансах одинаковое, но в случае сложного резонанса оно достигается при большем значении Х св.опт, т.е. при большей связи между контурами.