Resonance ir viens no visbiežāk rakstura fizikālajām parādībām.Rezonanses parādība vērojama mehānisko, elektrisko un siltuma sistēmas pat.Bez rezonanse, mēs nebūtu radio, televīziju, mūziku un pat šūpoles pie rotaļlaukumā, nemaz nerunājot par efektīvu diagnostikas sistēmas, ko izmanto mūsdienu medicīnā.Viens no interesantākajiem un noderīgas veida rezonanse rezonanses ķēdes spriegumu.
rezonanses ķēdes elementiem
rezonanses parādība var rasties tā sauktā RLC-shēma, ietver šādas sastāvdaļas:
- R - rezistoriem.Šīs ierīces, kas saistīti ar tā saucamajiem aktīvo elementu elektriskās ķēdes, elektroenerģija tiek pārvērsta siltumā.Citiem vārdiem sakot, tie ir izņemti no ķēdes un enerģija tiek pārvērsta siltumā.
- L - induktivitāte.Induktivitāte elektriskajām ķēdēm - analogā masu vai inerces mehānisko sistēmu.Šis komponents nav ļoti manāms ķēdē, kamēr jūs mēģināt darīt to nekādas izmaiņas.Mehānikā, piemēram, šāda izmaiņas ir izmaiņas ātrumu.Elektriskā circuit - pašreizējais pārmaiņas.Ja tas kāda iemesla dēļ gadās, indukcijas pretojas šīs izmaiņas režīmā ķēdē.
- C - apzīmējums kondensatoru, kas ir ierīces, kas uzglabā elektroenerģiju, tāpat kā pavasara saglabā mehānisko enerģiju.Induktivitāte koncentrāti un veikali magnētisko enerģiju, bet kondensators maksa koncentrātiem un tādējādi veikalos elektrisko enerģiju.
jēdziens rezonanses ķēde
pamatelementiem rezonanses ķēde ir induktivitāte (L) un kapacitātes (C).Pretestība mēdz slāpēšanu svārstības, tāpēc tas noņem enerģiju no ķēdes.Pārskatot notiekošos procesus rezonanses ķēdē, mēs uz laiku ignorēt, bet jāatceras, ka, tāpat kā berzes mehānisko sistēmu spēkā, elektriskā pretestība ķēdēs nevar novērst.
sprieguma rezonanses un strāvas rezonanse
Atkarībā metodi savieno galvenos elementus rezonanses ķēdes var būt sērijas un paralēli.Kad jūs pievienojat sērijas svārstību kontūrā sprieguma avota ar frekvences signālu, kas sakrīt ar dabisko frekvenci, ar noteiktiem nosacījumiem, šķiet stresa reakciju.Rezonanse šajā ķēdē ar paralēli pieslēgts reaktīvās elementiem sauc rezonanses straumes.
dabas frekvence rezonanses ķēdes
Mēs varam padarīt sistēmu svārstīties ar savu frekvenci.Lai to izdarītu, vispirms nepieciešams uzlādēt kondensators, kā parādīts augšējā attēlā pa kreisi.Kad tas ir izdarīts, galvenais ir nodota stāvoklī parādīts vienā attēlā pa labi.
Laikā "0", visi elektroenerģijas glabāti kondensators, un strāva ķēdē ir vienāds ar nulli (attēlā zemāk).Ņemiet vērā, ka augšējā plāksne kondensatora ir pozitīvi uzlādēts, un mazāks - negatīva.Mēs nevaram redzēt svārstības elektroni ķēdē, bet mēs varam izmērīt pašreizējo ampērmetru, un ar osciloskopa izsekot atkarību no pašreizējā laika.Ņemiet vērā, ka T mūsu grafiku - laiku, kas nepieciešams, lai pabeigtu viena svārstību ietekmē elektrotehnikā sauc par "svārstīšanās periods."
pašreizējā plūsmu pulksteņrādītāja virzienā (attēlā zemāk).Enerģija tiek nodota no kondensatora uz spoles induktivitāte.No pirmā acu uzmetiena tas var likties dīvaini, ka induktivitāte sniedz enerģiju, bet izskatās, kinētisko enerģiju ietverto pārvietojas masas.
enerģijas plūsmu atpakaļ uz kondensatoru, bet ņemiet vērā, ka polaritāte kondensators tagad mainīts.Citiem vārdiem sakot, apakšējā plāksne tagad ir pozitīvu lādiņu, un top plate - negatīvs lādiņš (skatīt attēlu zemāk).
sistēma tagad ir pilnībā adresēts, un enerģija sāk plūst no kondensatoru atpakaļ induktivitāte (skatīt attēlu zemāk).Tā rezultātā, enerģija ir pilnīgi atpakaļ tās sākumpunktu un ir gatavs sākt ciklu no jauna.
svārstību frekvenci var aptuveni šādi:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
kur: F - frekvence, L - indukcijas, C - kapacitāte.
apsvērums šajā piemērā, process atspoguļo fizisko būtību rezonanses sprieguma.
Research sprieguma rezonanses
Reālajā LC shēmas vienmēr neliela pretestība, kas samazinās ar katru cikla pieaugumu amplitūdas strāvu.Pēc vairākiem cikliem, strāva tiek samazināta līdz nullei.Šis efekts tiek saukta par "slāpēšanu sinusoidālu signālu".Pašreizējās sabrukšanas ātrums nullei atkarīga pretestību ķēdē.Tomēr, pretestība nemaina svārstību frekvenci no rezonanses ķēdes.Ja pretestība ir pietiekami liels, ģenerē sinusoidālas svārstības cilpa nenotiks vispār.
Protams, ja ir dabisks frekvence, pastāv iespēja rezonanses ierosināšanas procesā.Mēs to darām ar sērijas ķēdē ieskaitot enerģijas piegādi maiņstrāvas (AC), kā parādīts pa kreisi.Termins "mainīgais" nozīmē, ka izejas spriegums jaudas atšķiras ar noteiktu frekvenci.Ja biežums strāvas padeves sakrīt ar dabisko frekvenci ķēdes, rezonanses spriegumu.
Noteikumi izskats
Mēs uzskatām rezonanses stāvokli stresu.Kā redzams pēdējā attēlā, mēs atgriezās rezistors ķēdē.Bez rezistoru ķēdes strāva rezonanses ķēdē tiks palielināts līdz maksimālajai vērtībai, ko nosaka parametru ķēdes elementu un strāvas padeves.Pretestību rezistors rezonanses ķēdes palielināšana palielina tendenci uz vājināšanās strāvas ķēdē, bet neietekmē biežumu rezonanses vibrācijas.Raksturīgi, mode sprieguma rezonanses nerodas, ja pretestība no rezonanses ķēdes atbilst R = 2 (L / C) 0,5.
Izmantojot sprieguma rezonansi par radio pārraides
rezonanses stress ir ne tikai ziņkārīgs fiziska parādība.Tas ir izšķiroša loma bezvadu sakaru tehnoloģijas - radio, televīziju, mobilo telefoniju.Raidītāji izmanto bezvadu pārraides informācijas, obligāti satur shēmas rezonē pie konkrētu periodiskumu katrai ierīcei, ko sauc par nesošas frekvences.Izmantojot raidošo antenu savienots ar raidītāju, tas izstaro elektromagnētiskos viļņus, pie nesējfrekvenci.
antena pie otrā galā raiduztvērēja ceļa saņem signālu un nodrošina to saņemošās ķēdes paredzēti rezonē pie nesējfrekvences.Ir skaidrs, ka antena saņem daudzus signālus par dažādām frekvencēm, nemaz nerunājot par fona troksni.Paldies par ieejas uztvērēju noregulē uz nesējfrekvence rezonanses ķēdes, uztvērējs izvēlas pareizo frekvenci tikai, sijāšana, visas nevajadzīgs.
Atklājot amplitūda modulēta (AM) radio, izolēts no zemas frekvences signālu (LF) ir papildināts un izbaro skaņas avotu.Tas ir visvienkāršākais veids radio ir ļoti jutīgas pret troksni un iejaukšanās.
uzlabot saņemtās informācijas izstrādāto un veiksmīgi ar citiem, progresīvas metodes radio pārraides, kas arī balstās uz izmantošanu noregulē rezonanses sistēmu izmanto kvalitāti.
frekvences modulācija vai FM-radio atrisina daudzas problēmas ar raidījuma ar amplitūdas modulāciju pārraides signālu, bet izmaksas par ievērojamu komplikācija pārvades sistēmā.Jo FM-radio sistēmas skaņas elektroniski trakts kļūt nelielas izmaiņas nesējfrekvences.Iekārta, kas veic šo pārveidi sauc "modulators" tiek lietots ar raidītāju.
Attiecīgi, uztvērējs ir pievienots demodulators konvertēšanai signālu atpakaļ formā, kas var reproducēt pa skaļruni.
Citi piemēri par rezonanse sprieguma
sprieguma rezonansi izmantošanai par noteikto daudzās circuitry filtri pamatprincipa plaši izmanto elektrotehnikā, lai novērstu kaitīgo un nevajadzīgus signālus, izlīdzinot svārstības un radīt sinusoidālas signālus.
