rezonanso yra viena iš labiausiai paplitusi fizinių reiškinių prigimtį.Rezonanso reiškinį galima pastebėti mechaninių, elektros ir šiluminės sistemos net.Be rezonanso, mes nebūtume Radijas, televizija, muzika ir net sūpuoklės žaidimų aikštelėje, jau nekalbant apie veiksmingas diagnostikos sistemų, naudojamų šiuolaikinėje medicinoje.Vienas iš įdomiausių ir naudingų rūšių rezonansą rezonanso grandinės įtampos.
rezonansinę grandinę elementai
rezonanso reiškinys gali atsirasti vadinamasis RLC-grandinę, kurią sudaro šie komponentai:
- R - rezistoriai.Šie įtaisai, susiję su vadinamųjų aktyvių elementų elektros grandinėje, elektros energijos virsta šiluma.Kitaip tariant, jie yra pašalinami iš grandinės, ir energijos virsta šiluma.
- L - induktyvumas.Induktyvumas elektros grandinėms - Analoginis masės ar inercijos mechaninių sistemų.Šis komponentas nėra labai pastebimas grandinės, kol bandysite tai padaryti jokių pakeitimų.Be mechanikos, pavyzdžiui, toks pokytis yra į greičio pasikeitimą.Elektros instaliacija - dabartinis pasikeitimas.Jei jis dėl kokių nors priežasčių atsitinka induktyvumas priešinasi šios kaitos režimo grandinę.
- C - skyrimas kondensatorių, kurie yra įtaisai, kurie saugo elektros energiją, kaip pavasarį išlaiko mechaninę energiją.Induktyvumas koncentratai ir parduotuvės magnetinį energijos, o kondensatorius mokestis koncentratai, todėl saugo elektros energiją.
koncepcija rezonansinis kontūras
pagrindinių elementų rezonansinis kontūras yra induktyvumas (L) ir talpa (C).Rezistorius linkęs slopinimo svyravimų, todėl jis pašalina galios nuo grandinės.Peržiūrint procesus, vykstančius į rezonansinis kontūras, mes laikinai ignoruoti, tačiau reikia nepamiršti, kad, kaip ir trintis mechaninių sistemų jėga, elektrinė varža kontūruose negali būti pašalintas.
įtampos rezonanso ir srovės rezonansas
Priklausomai nuo įstojimo pagrindinius elementus rezonansinis kontūras gali būti serijinis ir lygiagrečios metodą.Kai prijungiate serijos virpesių grandinė įtampos šaltinio su dažnio signalą, kuris sutampa su natūraliu dažniu, esant tam tikroms sąlygoms, atrodo, streso atsaką.Rezonanso į grandinę su lygiagrečiai prijungtas reaguojančių elementų, vadinamų rezonansinių srovės.
savasis dažnis rezonansinis kontūras
Mes galime padaryti sistemą virpėti su savo dažnį.Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite įkrauti kondensatorių, kaip parodyta viršutiniame paveikslėlyje kairėje.Kai tai yra padaryta, raktas yra perkeltas į padėtį, parodytą pačiu figūra dešinėje.
Šiuo metu "0", visos saugomi kondensatorius elektros energijos, o į jungimo srovė yra lygi nuliui (pav žemiau).Atkreipkite dėmesį, kad viršutinė plokštelė kondensatorius yra teigiamai įkrautas, ir mažesnis - neigiamas.Mes negalime pamatyti informaciją apie į grandinę elektronų virpesius, tačiau mes galime apskaičiuoti dabartinės ampermetrą, ir su osciloskopu atsekti dabartinio laiko priklausomybę.Atkreipkite dėmesį, kad T mūsų grafiką - laiką jis turėjo užbaigti vieną virpesių įtakos elektros inžinerijos vadinamas "svyravimo periodas".
srovė teka pagal laikrodžio rodyklę (pav žemiau).Energijos perkeliamas iš į ritės induktyvumas kondensatorius.Iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti keista, kad induktyvumas suteikia energijos, bet atrodo, kad esančios judančios masės kinetinę energiją.
srautas energijos atgal į kondensatorių, tačiau pažymi, kad kondensatoriaus poliškumas dabar pasikeitė.Kitaip tariant, Apatinė plokštė dabar turi teigiamą krūvį, ir iš viršaus į plokštelę - neigiamą krūvį (žr pav žemiau).
sistema dabar visapusiškai sprendžiami ir energijos pradeda tekėti iš kondensatoriaus atgal į induktyvumą (žr pav žemiau).Kaip rezultatas, energija yra visiškai atgal į savo pradinio taško, ir yra pasiruošęs pradėti ciklą dar kartą.
virpesių dažnis gali būti suderintos taip:
- f = 1 / 2π (LC) 0,5,
kur F - dažnis, L - induktyvumas, C - talpa.
svarstytiems Šiame pavyzdyje, procesas atspindi fizinę esmę rezonanso įtampos.
tyrimų įtampos rezonanso
Realiame LC grandines visada šiek tiek pasipriešinimas, kuris mažėja su kiekvienu ciklo padidėjo srovės amplitudės.Po kelių ciklų, srovė yra sumažinamas iki nulio.Šis efektas yra vadinama "slopinimo sinusoidės signalo".Dabartinės irimo koeficientas nuliui priklausomai nuo iš grandinės varža.Vis dėlto, atsparumas nekeičia virpesių dažnis rezonansinio kontūro.Jei varža yra pakankamai didelis, sinusiniai virpesiai į kilpą neatsiras ne visiems.
Akivaizdu, kad ten, kur yra natūralus dažnis yra rezonansinis sužadinimo proceso galimybę.Mes tai darome iš serijos grandinės, įskaitant maitinimo šaltinis kintamosios srovės (AC), kaip parodyta kairėje.Terminas "kintamasis" reiškia, kad išėjimo įtampa galios kinta su tam tikru dažniu.Jei elektros energijos tiekimo dažnis sutampa su gamtiniu dažnio grandinės, kurių rezonanso įtampos.
sąlygos išvaizda
Manome rezonanso sąlygą streso.Kaip parodyta Pastaruoju figūra, mes grąžinamas į rezistorius grandinės.Su ne į jungimo srovės į rezonansinis kontūras rezistorius bus padidinti iki didžiausios vertės, kurią nustato grandinės elementus ir elektros energijos tiekimo parametrus.Apie šio rezonansinio kontūro varžos varžą didinimas padidina į į grandinę srovės slopinimas tendencija, tačiau neturi įtakos rezonansinių virpesių dažnį.Paprastai, režimo įtampą rezonanso nevyksta, jei rezonansinės grandinės varža atitinka R = 2 (L / C), 0,5.
Naudojant įtampos rezonansą radijo perdavimo
rezonanso streso yra ne tik smalsu fizinis reiškinys.Ji vaidina svarbų vaidmenį bevielio ryšio technologijų - radijo, televizijos, mobiliojo ryšio telefonija.Siųstuvai naudojami bevielio perdavimo informacijos, privalomai yra schema rezonuoti tam tikru dažniu kiekvienam įrenginiui, vadinamas nešlio dažnis.Naudojant siuntimo antenos, prijungtą prie siųstuvo, jis skleidžia elektromagnetines bangas, tuo nešiklio dažniu.
antena kitame gale siųstuvo-imtuvo keliu gauna signalą ir tiekia jį į priimančią grandinės, skirtos rezonuoti nešiklio dažniu.Akivaizdu, kad antena gauna signalus daugybę skirtingų dažnių, o ne paminėti foninio triukšmo.Ačiū už įvesties imtuvo priderintas prie vežėjo dažnio rezonansinis kontūras, imtuvas pasirenka teisingą dažnį tik sijojimas visas nereikalingas.
Aptikusi amplitudės moduliacija (AM) radijo ryšio, izoliuotą nuo žemo dažnio signalas (LF) yra stiprinama ir paduodama į garso šaltinį.Tai paprasčiausias radijas yra labai jautrūs triukšmui ir trukdžių.
gerinti gautos informacijos sukūrė ir sėkmingai naudojamas kitų, sudėtingesnių metodų radijo perdavimo, kuris taip pat grindžiamą suderintais rezonansinių sistemų naudojimo kokybę.
dažnio moduliavimas, arba FM-radijo išsprendžia daugelį su amplitudės moduliacijos perdavimo signalo transliacijos problemų, tačiau ne iš didelės komplikacija perdavimo sistemos savikaina.FM radijas sistemos skleidžiami garsai elektroniniu takų tapti nedideli pokyčiai nešlio dažnio.Įrangos, kuri atlieka konvertavimą vadinamas "moduliatorius" naudojamas su siųstuvu.
Atitinkamai, imtuvas turi būti įtraukta į demoduliatorius konvertavimą signalą atgal į formą, kuri gali būti atgaminti per garsiakalbį.
Kiti pavyzdžiai iš rezonanso įtampos
įtampos rezonansą naudoti kaip nustatyta daugelyje schema filtrų pagrindinis principas yra plačiai naudojami elektros inžinerijos pašalinti kenksmingų ir nereikalingų signalus, švelninamasis svyravimus ir generuoti sinusinės signalus.
