résonance est l'un des plus commun dans la nature des phénomènes physiques.Le phénomène de résonance peut être observé dans les systèmes mécaniques, électriques et thermiques même.Sans résonance, nous ne serions pas la radio, la télévision, la musique et même des balançoires à l'aire de jeux, pour ne pas mentionner les systèmes de diagnostic efficaces utilisés dans la médecine moderne.L'un des types les plus intéressants et utiles de résonance dans un circuit de résonance tensions.
éléments de circuit résonnant phénomène de résonance
peut se produire dans la dite RLC-circuit comprenant les composants suivants:
- R - résistances.Ces dispositifs se rapportant aux dits éléments actifs du circuit électrique, l'énergie électrique est convertie en chaleur.En d'autres termes, ils sont retirés du circuit et de l'énergie est convertie en chaleur.
- L - inductance.Inductance des circuits électriques - masse analogique ou l'inertie des systèmes mécaniques.Ce composant est pas très perceptible dans le circuit jusqu'à ce que vous essayez de le faire tous les changements.En mécanique, par exemple, un tel changement est le changement de vitesse.Le circuit électrique - le changement actuel.Si pour une raison quelconque arrive inductance résiste ce circuit de changement de mode.
- C - désignation pour condensateurs, qui sont des dispositifs qui emmagasinent l'énergie électrique, tout comme le ressort maintient énergie mécanique.concentrés d'inductance et les magasins de l'énergie magnétique, tandis que la charge du condensateur concentre et stocke ainsi l'énergie électrique.
concept d'éléments clés
circuit résonant du circuit résonant est l'inductance (L) et la capacitance (C).Résistance tend à l'amortissement des oscillations, il coupe l'alimentation du circuit.En examinant les processus qui se produisent dans le circuit résonnant, nous ignorons temporairement, mais il faut se rappeler que, comme la force de frottement dans les systèmes mécaniques, résistance électrique dans les circuits ne peut pas être éliminé.
résonance de tension et de courant
de de résonance Selon le procédé d'assemblage des éléments clés du circuit résonnant peut être série et parallèle.Lorsque vous connectez un circuit oscillant série à une source de tension avec un signal de fréquence, qui coïncide avec la fréquence naturelle, sous certaines conditions, il semble que la réponse au stress.Résonance dans le circuit avec des éléments réactifs montés en parallèle appelés courants de résonance.
fréquence naturelle du circuit résonnant
Nous pouvons rendre le système oscille avec sa propre fréquence.Pour ce faire, vous devez d'abord charger le condensateur, comme le montre la photo du haut à gauche.Lorsque cela est fait, la clé est transférée à la position représentée sur la même figure de droite.Au moment
"0", toute l'énergie électrique stockée dans le condensateur, et le courant dans le circuit est égale à zéro (figure ci-dessous).Notez que la plaque supérieure du condensateur est chargé positivement, et la plus faible - négatif.Nous ne pouvons pas voir les oscillations des électrons dans le circuit, mais nous pouvons mesurer l'ampèremètre de courant, et un oscilloscope pour tracer la dépendance de l'heure actuelle.Notez que T sur notre calendrier - le temps qu'il faut pour terminer un palier d'oscillation en génie électrique appelé "la période d'oscillation."Actuelle
circule dans le sens horaire (figure ci-dessous).L'énergie est transférée du condensateur à l'inductance de la bobine.À première vue, il peut sembler étrange que l'inductance fournit de l'énergie, mais il semble que l'énergie cinétique contenue dans la masse en mouvement.
flux d'énergie dans le condenseur, mais il faut noter que la polarité du condensateur est maintenant changé.En d'autres termes, la plaque inférieure a maintenant une charge positive, et une plaque supérieure - une charge négative (voir la figure ci-dessous).
système
est maintenant pleinement abordée, et l'énergie commence à couler du condenseur de retour à l'inductance (voir la figure ci-dessous).En conséquence, l'énergie est complètement revenue à son point de départ et est prêt à recommencer le cycle.
fréquence d'oscillation peut être approchée comme suit:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
où: F - fréquence, L - inductance, C - capacité.
considération à cet exemple, le processus physique reflète l'essence de la tension de résonance.Résonance de tension
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Dans les circuits LC réels, il ya toujours une légère résistance, qui diminue avec chaque augmentation du cycle de l'amplitude du courant.Après plusieurs cycles, le courant est réduit à zéro.Cet effet est appelé «amortissement du signal sinusoïdal".La vitesse de décroissance du courant à zéro dépend de la résistance dans le circuit.Toutefois, la résistance ne modifie pas la fréquence d'oscillation du circuit résonnant.Si la résistance est assez grand, oscillations sinusoïdales dans la boucle ne se produira pas du tout.
De toute évidence, où il existe une fréquence propre, il est possible de processus d'excitation de résonance.Nous faisons cela dans un circuit en série, y compris le courant alternatif d'alimentation (AC), comme indiqué sur la gauche.Le terme "variable" signifie que la tension de sortie de la puissance varie avec une certaine fréquence.Si la fréquence de la tension d'alimentation coïncide avec la fréquence propre du circuit, une tension de résonance.
Conditions apparence
Nous considérons la condition de résonance de stress.Comme le montre le dernier chiffre, nous sommes retournés au circuit de résistance.En l'absence de résistance dans le circuit de courant dans le circuit résonant augmente à une valeur maximale déterminée par les paramètres des éléments de circuit et l'alimentation électrique.L'augmentation de la résistance de la résistance dans le circuit de résonance augmente la tendance à l'affaiblissement du courant dans le circuit, mais ne modifie pas la fréquence des vibrations de résonance.Typiquement, la résonance de tension de mode ne se produit pas si l'impédance du circuit de résonance satisfait à R = 2 (L / C) de 0,5.
utilisant la résonance de tension pour la transmission radio
résonance stress est non seulement curieux phénomène physique.Il joue un rôle crucial dans la technologie de communications sans fil - radio, télévision, téléphonie cellulaire.Émetteurs utilisés pour la transmission sans fil d'informations, contenir obligatoirement un circuit de résonner à une fréquence spécifique pour chaque dispositif, appelé la fréquence porteuse.Utilisation de l'antenne d'émission connectée à l'émetteur, il émet des ondes électromagnétiques à la fréquence porteuse.
antenne à l'autre extrémité de la voie d'émetteur-récepteur reçoit le signal et le délivre au circuit de réception conçu pour résonner à la fréquence porteuse.Il est évident que l'antenne reçoit une pluralité de signaux à des fréquences différentes, sans compter le bruit de fond.Merci pour le récepteur d'entrée accordé à la fréquence de la porteuse du circuit résonnant, le récepteur sélectionne la bonne fréquence seulement, il retient tous les inutiles.
Après la détection de la modulation d'amplitude (AM) radio, isolé à partir d'un signal basse fréquence (LF) est amplifié et appliqué à la source sonore.Ceci est la forme la plus simple de la radio est très sensible au bruit et les interférences.
pour améliorer la qualité des informations reçues au point et utilisé avec succès par d'autres méthodes plus avancées de transmission radio, qui est également basé sur l'utilisation de systèmes résonnants accordés.
de modulation de fréquence FM ou radio résout bon nombre des problèmes de l'émission de signal d'émission modulé en amplitude, mais au prix d'une complication considérable du système de transmission.Dans le système radio FM sons électroniquement voies devenir de petits changements dans la fréquence porteuse.Une pièce d'équipement qui effectue cette conversion est appelé un "modulateur" est utilisé avec l'émetteur.
En conséquence, le récepteur doit être ajouté à un démodulateur pour convertir le signal en un format qui peut être reproduit par le haut-parleur.
autres exemples de l'utilisation de la tension de résonance
résonance de tension en tant que principe fondamental énoncé dans de nombreux filtres de circuits sont largement utilisés en génie électrique à éliminer les signaux nuisibles et inutiles, le lissage des fluctuations et de générer des signaux sinusoïdaux.
