Resonancia es uno de los más comunes en la naturaleza de los fenómenos físicos.El fenómeno de resonancia se puede observar en los sistemas mecánicos, eléctricos y térmicos incluso.Sin resonancia, no tendríamos radio, la televisión, la música y los cambios incluso en el patio de recreo, por no hablar de los sistemas de diagnóstico eficaces utilizados en la medicina moderna.Uno de los tipos más interesantes y útiles de resonancia en un circuito de resonancia voltajes.
elementos de circuito resonante
fenómeno de resonancia puede ocurrir en la denominada RLC-circuito que comprende los siguientes componentes:
- R - resistencias.Estos dispositivos relacionados con los llamados elementos activos del circuito eléctrico, la energía eléctrica se convierte en calor.En otras palabras, que se eliminan del circuito y la energía se convierte en calor.
- L - inductancia.Inductancia en circuitos eléctricos - masa analógica o la inercia en los sistemas mecánicos.Este componente no es muy notable en el circuito hasta que se intenta hacerlo cualquier cambio.En mecánica, por ejemplo, un cambio de este tipo es el cambio en la velocidad.El circuito eléctrico - el cambio actual.Si por alguna razón sucede inductancia resiste este circuito modo de cambio.
- C - designación para condensadores, que son dispositivos que almacenan energía eléctrica, tal como el resorte mantiene la energía mecánica.Concentrados inductancia y las reservas de energía magnética, mientras que la carga del condensador se concentra y así almacena la energía eléctrica.
concepto de circuito resonante
elementos clave del circuito resonante es la inductancia (L) y la capacitancia (C).Resistor tiende a la amortiguación de oscilaciones, lo que elimina la energía del circuito.En la revisión de los procesos que ocurren en el circuito resonante, ignoramos temporalmente, pero hay que recordar que, al igual que la fuerza de fricción en los sistemas mecánicos, resistencia eléctrica en los circuitos no puede ser eliminado.
resonancia de tensión y corriente
resonancia Dependiendo del método de unión de los elementos clave del circuito resonante puede ser de serie y paralelo.Cuando se conecta un circuito oscilante en serie a una fuente de tensión con una señal de frecuencia, que coincide con la frecuencia natural, bajo ciertas condiciones, parece que la respuesta al estrés.Resonancia en el circuito con elementos reactivos conectados en paralelo llamadas corrientes de resonancia.
frecuencia natural del circuito resonante
Podemos hacer que el sistema oscile con su propia frecuencia.Para ello, primero tiene que cargar el condensador, como se muestra en la imagen arriba a la izquierda.Cuando se hace esto, la clave se transfiere a la posición que se muestra en la misma figura de la derecha.
En el tiempo "0", toda la energía eléctrica almacenada en el condensador, y la corriente en el circuito es igual a cero (figura siguiente).Tenga en cuenta que la placa superior del condensador está cargado positivamente, y la inferior - negativo.No podemos ver las oscilaciones de los electrones en el circuito, pero podemos medir amperímetro actual, y con osciloscopio para rastrear la dependencia de la hora actual.Tenga en cuenta que T en nuestro calendario - el tiempo que se tarda en completar un cojinete de oscilación en ingeniería eléctrica denominado "el período de oscilación."Actual
fluye en sentido horario (figura siguiente).La energía se transfiere desde el condensador a la inductancia de la bobina.A primera vista puede parecer extraño que la inductancia proporciona energía, pero parece que la energía cinética contenida en la masa en movimiento.Flujo
de la energía de nuevo en el condensador, pero tenga en cuenta que la polaridad del condensador está ahora cambió.En otras palabras, la placa inferior ahora tiene una carga positiva, y una placa superior - una carga negativa (figura siguiente).
sistema
está totalmente dirigida, y la energía comienza a fluir desde el condensador de nuevo a la inductancia (figura siguiente).Como resultado, la energía es completamente nuevo a su punto de partida y está listo para comenzar el ciclo de nuevo.
frecuencia de oscilación se puede aproximar como sigue:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
donde: F - frecuencia, L - inductancia, C - capacidad.
consideración en este ejemplo, el proceso refleja la esencia física de la tensión de resonancia.
Investigación de resonancia de tensión
En circuitos LC reales siempre hay una ligera resistencia, que disminuye con cada ciclo de incremento en la amplitud de la corriente.Después de varios ciclos, la corriente se reduce a cero.Este efecto se denomina "amortiguación de la señal sinusoidal".La tasa de disminución de la corriente a cero depende de la resistencia en el circuito.Sin embargo, la resistencia no cambia la frecuencia de oscilación del circuito resonante.Si la resistencia es lo suficientemente grande, las oscilaciones sinusoidales en el bucle no se producen en absoluto.
Obviamente, en donde hay una frecuencia natural, existe la posibilidad de proceso de excitación resonante.Lo hacemos en un circuito en serie que incluye la corriente de alimentación alterna (AC), como se muestra a la izquierda.El término "variable" significa que la tensión de salida de la potencia varía con una frecuencia determinada.Si la frecuencia de la fuente de alimentación coincide con la frecuencia natural del circuito, una tensión de resonancia.
Términos apariencia
Consideramos la condición de resonancia de la tensión.Como se muestra en esta última cifra, volvimos al circuito de resistencia.Sin resistor en el circuito de corriente en el circuito resonante aumentará a un valor máximo determinado por los parámetros de los elementos del circuito y la fuente de alimentación.El aumento de la resistencia de la resistencia en el circuito de resonancia incrementa la tendencia a la atenuación de la corriente en el circuito, pero no afecta a la frecuencia de las vibraciones de resonancia.Típicamente, el modo de resonancia de tensión no se produce si la impedancia del circuito de resonancia satisface R = 2 (L / C) 0,5.
Utilizando resonancia de tensión para el estrés
Resonancia transmisión de radio no sólo es curioso fenómeno físico.Desempeña un papel crucial en la tecnología inalámbrica de comunicación - radio, televisión, telefonía celular.Los transmisores utilizados para la transmisión inalámbrica de información, obligatoriamente contener circuitos para resonar a una frecuencia específica para cada dispositivo, llamado la frecuencia portadora.Uso de la antena de transmisión conectado al transmisor, emite ondas electromagnéticas en la frecuencia portadora.
antena en el otro extremo de la trayectoria de transceptor recibe la señal y lo entrega al circuito de recepción diseñado para resonar a la frecuencia portadora.Es obvio que la antena recibe una pluralidad de señales a diferentes frecuencias, por no mencionar el ruido de fondo.Gracias por el receptor de entrada sintonizado a la frecuencia portadora del circuito resonante, el receptor selecciona la frecuencia correcta solamente, tamizar toda innecesario.
Después de detectar la amplitud modulada (AM) de radio, aislado a partir de una señal de baja frecuencia (LF) se amplifica y se alimenta a la fuente de sonido.Esta es la forma más simple de radio es muy sensible al ruido y la interferencia.
para mejorar la calidad de la información recibida desarrollado y utilizado con éxito por otros métodos más avanzados de transmisión de radio, que también se basa en el uso de sistemas resonantes sintonizadas.
modulación de frecuencia o de radio FM-resuelve muchos de los problemas con la emisión de la señal de transmisión modulada en amplitud, pero a costa de una considerable complicación del sistema de transmisión.En el sistema de radio FM sonidos electrónicamente tracto convertido en pequeños cambios en la frecuencia portadora.Una pieza de equipo que realiza esta conversión se llama un "modulador" se utiliza con el transmisor.
En consecuencia, el receptor debe ser añadido a un demodulador para convertir la señal de nuevo en una forma que pueda ser reproducida por el altavoz.
Otros ejemplos del uso de la tensión de resonancia
resonancia de tensión como un principio fundamental establecido en muchos filtros circuitos son ampliamente utilizados en ingeniería eléctrica para eliminar señales dañinas e innecesarias, suavizar las fluctuaciones y generar señales sinusoidales.
