Resonanssi on yksi yleisimmistä luonteeltaan fysikaalisia ilmiöitä.Resonanssi-ilmiö voidaan havaita mekaanisen, sähkö- ja lämpö järjestelmät jopa.Ilman resonanssi, meillä ei olisi radio, televisio, musiikki ja jopa keinut leikkipaikka, puhumattakaan tehokkaita diagnostisia järjestelmiä käytetään nykylääketieteen.Yksi mielenkiintoisimmista ja hyödyllisiä erilaista vastakaikua resonanssipiirin jännitteitä.
resonanssipiiri elementtejä
resonanssi-ilmiö voi esiintyä niin kutsuttujen RLC-piiri, joka käsittää seuraavat komponentit:
- R-- vastukset.Nämä laitteet, jotka liittyvät ns aktiivisia elementtejä virtapiirin, sähköenergia muuttuu lämmöksi.Toisin sanoen, ne poistetaan piiri ja energia muuttuu lämmöksi.
- L - induktanssi.Induktanssi virtapiirit - analoginen massa tai inertia mekaanisissa järjestelmissä.Tämä komponentti ei ole kovin huomattava, että piiri kunnes yrität tehdä sen muutoksia.Mekaniikassa, esimerkiksi tällainen muutos on muutos nopeuden.Virtapiiri - nykyinen muutos.Jos se jostain syystä sattuu induktanssin vastustaa tämän muutoksen tilassa piiri.
- C-- nimitys kondensaattorit, jotka ovat laitteita, jotka tallentavat sähköenergiaa, kuten jousi säilyttää mekaanisen energian.Induktanssi tiivisteet ja varastoi magneettista energiaa, kun taas kondensaattori maksu keskittyy ja siten varastoi sähköenergiaa.
käsite resonanssipiirin
keskeisiä elementtejä resonanssipiirin on induktanssi (L) ja kapasitanssin (C).Vastus yleensä vaimennus heilahtelut, joten se poistaa virta virtapiiristä.Tarkasteltaessa prosesseissa esiintyy resonanssipiirin, olemme tilapäisesti ohittaa, mutta on muistettava, että kuten voima kitka mekaanisten järjestelmien, sähköinen vastus piirejä ei voida poistaa.
jännitteen resonanssi ja virta resonanssi
riippuen liittämismenetelmä avaintekijöitä resonanssipiirin voi olla sarja- ja yhdensuuntaiset.Kun liität sarja- värähtelevän piirin jännite lähde signaalin, joka on sama kuin ominaistaajuus, tietyin edellytyksin, näyttää siltä stressiä vastausta.Resonanssi piiri rinnankytketyn reaktiivisia elementtejä kutsutaan resonanssi virtaukset.
luonnollinen taajuus resonanssipiirin
Voimme tehdä järjestelmän värähtelemään omalla taajuudella.Voit tehdä tämän, sinun on ensin ladattava kondensaattori, kuten näkyy ylimmässä kuvassa vasemmalla.Kun tämä on tehty, avain siirretään asentoon näkyvät samassa kuvassa oikealla.
Ajanhetkellä "0", kaikki sähköenergia varastoidaan kondensaattori, ja nykyinen piirissä on yhtä suuri kuin nolla (kuva alla).Huomaa, että ylempi levy kondensaattori on positiivisesti varautunut, ja alemman - negatiivinen.Emme näe heilahtelut elektronien piirissä, mutta voimme mitata nykyistä ampeerimittari, ja oskilloskooppi jäljittää riippuvuus kellonajan.Huomaa, että T meidän aikataulussa - aika kuluu loppuun värähtelyyn laakeri sähkötekniikassa nimeltään "värähtelytaajuuden."
virta kulkee myötäpäivään (kuva alla).Energia siirtyy kondensaattorin kelan induktanssi.Ensi silmäyksellä se voi tuntua oudolta, että induktanssi antaa energiaa, mutta se näyttää kineettinen energia sisältämän liikkuvan massan.
virtauksen energian takaisin lauhduttimeen, mutta huomaa, että napaisuus on kondensaattori on nyt muuttunut.Toisin sanoen, alempi levy on nyt positiivinen varaus, ja pinnasta - negatiivinen varaus (katso kuva alla).
järjestelmä on nyt täysin käsitelty, ja energia alkaa virrata lauhduttimeen takaisin induktanssi (katso kuva alla).Tämän seurauksena energia on täysin takaisin sen lähtökohta ja on valmis aloittamaan uudestaan,.
värähtelytaajuus voidaan arvioida seuraavasti:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
jossa: F - taajuus, L - induktanssi, C-- kapasiteettia.
huomioon tässä esimerkissä menetelmä kuvastaa fyysistä olemusta resonanssijännite.
Tutkimus jännite resonanssi
Todellisessa LC-piirejä on aina hieman vastusta, joka laskee jokaisen syklin lisäys virran amplitudin.Kun useita jaksoa, nykyinen vähenee nollaan.Tätä vaikutusta kutsutaan "vaimennus sinisignaalia".Nopeus nykyisen rappion nollaan riippuu piirin resistanssia.Kuitenkin, resistanssi ei muutu värähtelytaajuus resonanssipiirin.Mikäli resistanssi on riittävän suuri, sinimuotoisia värähtelyjä silmukka ei tapahdu lainkaan.
selvää, jossa on luonnollinen taajuus, on olemassa mahdollisuus resonoivan eksitaatio prosessin.Toimimme näin sarjapiiriin sisältäen virtalähteen vaihtovirta (AC), kuten kuvassa vasemmalla.Termi "variaabeli" tarkoittaa sitä, että lähtöjännite tehon vaihtelee tietyllä taajuudella.Jos taajuus virtalähteen sama luonnollinen taajuus piiri, resonanssijännite.
käyttö- ulkonäkö
Pidämme resonanssiehto stressiä.Kuten on esitetty viimeksi mainitussa kuviossa, me palasi Vastuksen piiri.Joilla ei ole vastus piirin virta resonanssipiirin kasvaa maksimiarvo määräytyy parametrien piirielementit ja virtalähteen.Lisäämällä vastuksen resistanssi resonanssipiiriosassa lisää taipumusta vaimennus on piirissä kulkeva virta, mutta ei vaikuta resonanssitaajuudella tärinää.Tyypillisesti, tila jännite resonanssia ei ilmene, jos impedanssi resonanssipiirin täyttää R = 2 (L / C), 0,5.
käyttäminen jännitteen resonanssi radiolähetyksen
Resonance stressi ei ole vain utelias fysikaalinen ilmiö.Se on keskeinen rooli langattoman viestinnän teknologia - radio, televisio, matkapuhelinpalvelut.Lähettimet käytetään langattomaan tiedonsiirtoon, pakolliseen sisältävät piiri resonoi tietyllä taajuudella kunkin laitteen, jota kutsutaan kantoaaltotaajuus.Käyttämällä lähettävä antenni on kytketty lähettimeen, se lähettää sähkömagneettisia aaltoja kantoaaltotaajuudella.
antenni toiseen päähän lähetin polun vastaanottaa signaalin ja toimittaa sen vastaanottava piiri on suunniteltu resonoimaan kantoaaltotaajuus.On selvää, että antenni vastaanottaa useita signaaleja eri taajuuksilla, puhumattakaan taustamelua.Kiitos panos vastaanotin viritetty kantoaaltotaajuudelle resonanssipiirin, vastaanotin valitsee oikean taajuuden ainoa, seulonta kaikki tarpeettomat.
Havaittuaan amplitudimoduloitu (AM) radio-, eristetty matalataajuinen signaali (LF) vahvistetaan ja syötetään äänilähteen.Tämä on yksinkertaisin muoto radio on hyvin herkkä melulle ja häiriöitä.
laadun parantamiseksi vastaanotetun tiedon kehitetty ja käytetty onnistuneesti muille, kehittyneempiä menetelmiä radiolähetyksen, joka perustuu myös käyttöön viritetty resonanssipiirejä järjestelmiä.
taajuusmodulaatio tai FM-radio ratkaisee monia ongelmia broadcast amplitudimoduloidun lähetyssignaalin, mutta kustannukset huomattavasti komplikaatio siirtoverkon.FM-radio-järjestelmä kuulostaa sähköisesti suolikanavan tullut pieniä muutoksia kantotaajuudella.Laite, joka suorittaa tämän muuntaminen on nimeltään "modulaattori" käytetään lähettimen.
Näin vastaanotin on lisättävä demodulaattoriin muuntaa signaalin takaisin muodossa, että voidaan toistaa kaiuttimen kautta.
Muita esimerkkejä käytöstä resonanssijännite
jännite resonanssin perusperiaatteena vahvistettu monissa piirit suodattimia käytetään laajasti sähkötekniikan poistamaan haitallisia ja tarpeettomia signaaleja, tasoitus heilahtelut ja tuottaa sinisignaaleja.
