Resonance jest jednym z najczęściej w naturze zjawisk fizycznych.Zjawisko rezonansu można nawet zaobserwować w układach mechanicznych, elektrycznych i termicznych.Bez rezonansu, nie mielibyśmy radia, telewizji, muzyki, a nawet huśtawki na placu zabaw, nie mówiąc już o skutecznych systemów diagnostycznych stosowanych w nowoczesnej medycynie.Jednym z najbardziej interesujących i przydatnych rodzaju rezonans w napięciu obwodu rezonansowego.
elementy obwodu rezonansowego
rezonansu zjawisko może wystąpić tak zwane RLC obwodu zawierającego następujące składniki:
- R - rezystory.Urządzenia te związane z tak zwanych aktywnych elementów obwodu elektrycznego, energia elektryczna jest przekształcana w ciepło.Innymi słowy, są one usuwane z układu, a energia jest przekształcana w ciepło.
- L - indukcyjność.Indukcyjności w obwodach elektrycznych - masy analogowej lub bezwładności w układach mechanicznych.Składnik ten nie jest bardzo widoczne w obiegu, dopóki nie spróbujesz zrobić to żadnych zmian.W mechanice, na przykład, taka zmiana jest zmianą prędkości.Obwód elektryczny - aktualna zmiana.Jeśli to dzieje się z jakiegoś powodu indukcyjności odporny tego obwodu trybu zmiany.
- C - oznaczenie kondensatorów, które są urządzenia, które przechowują energię elektryczną, tak jak sprężyna utrzymuje energię mechaniczną.Koncentraty indukcyjności i sklepy energii magnetycznej, natomiast opłata kondensator koncentraty i dlatego przechowuje energię elektryczną.
pojęcie obwód rezonansowy
głównych elementów obwodu rezonansowego jest indukcyjność (L) i pojemności (C).Rezystor tendencję do tłumienia drgań, tak, że usuwa energię z układu.W trakcie przeglądu procesów zachodzących w obwodzie rezonansowym, chwilowo zignorować, ale należy pamiętać, że podobnie jak siły tarcia w układach mechanicznych, oporności elektrycznej w obwodach nie może być wyeliminowane.
rezonansu napięcie i prąd rezonansu
zależności od sposobu łączenia kluczowe elementy obwodu rezonansowego może być szeregowe i równoległe.Podczas łączenia szeregowego obwodu oscylacyjnego do źródła napięcia o częstotliwości sygnału, który zbiega się z naturalną częstotliwością, w pewnych warunkach, to pojawia się odpowiedzi na stres.Rezonans w obwodzie z równolegle połączonych elementów zwanych prądów reaktywne rezonansu.
częstotliwość drgań obwodu rezonansowego
Możemy system oscylują z własnej częstotliwości.Aby to zrobić, trzeba najpierw naładować kondensator, jak pokazano na górnym zdjęciu po lewej stronie.Gdy to nastąpi, klucz jest przenoszona do położenia pokazanego na tej samej figurze z prawej strony.
w czasie "0", a wszystkie energii elektrycznej do przechowania w kondensatorze i prądu w obwodzie wynosi zero (rysunek).Należy zauważyć, że górna płyta kondensatorów jest naładowany dodatnio, a dolna - ujemny.Nie możemy zobaczyć drgania elektronów w obwodzie, ale możemy zmierzyć aktualny amperomierz, i oscyloskop prześledzić zależność czasu bieżącego.Należy pamiętać, że na naszym harmonogramie T - czas potrzebny do ukończenia jedno łożysko oscylacji w elektrotechnice nazwie "okres drgań".Obecna
płynie w kierunku ruchu wskazówek zegara (rysunek poniżej).Energia jest przenoszona z kondensatora indukcyjności cewki.Na pierwszy rzut oka może się to wydawać dziwne, że indukcyjność dostarcza energii, ale wygląda na to energii kinetycznej zawartej w ruchomej masie.
przepływ energii z powrotem do skraplacza, należy jednak pamiętać, że polaryzacja kondensatorów jest zmienione.Innymi słowy, dolna płyta ma teraz ładunek dodatni, a górną płytę - ładunek ujemny (patrz poniższy rysunek).
System
jest teraz w pełni uwzględnione, a energia zaczyna płynąć z powrotem do skraplacza indukcyjności (patrz rysunek poniżej).W efekcie, energia jest całkowicie z powrotem do punktu wyjściowego i jest gotów do ponownego rozpoczęcia cyklu.
częstotliwość drgań może być w przybliżeniu następująco:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
gdzie: F - częstotliwość, L - indukcyjność, C - pojemność.
uwagę w tym przykładzie, proces odzwierciedla fizyczny istotę napięcia rezonansowej.Napięcie rezonansu
Badania
Konkretnie obwodów LC zawsze istnieje niewielki opór, który zmniejsza się z każdym cyklu wzrostu amplitudy prądu.Po kilku cyklach prąd zmniejsza się do zera.Efekt ten nazywany jest "tłumienie sygnału sinusoidalnego."Szybkość rozkładu prądu do zera zależy od odporności na obwodzie.Jednakże rezystancja nie zmienia częstotliwość oscylacji obwodu rezonansowego.Jeżeli opór jest wystarczająco duża, sinusoidalne drgania w pętli nie występuje w ogóle.
Oczywiście, jeżeli jest częstotliwość drgań, jest możliwość wzbudzenia rezonansowego procesu.Robimy to w obwodzie serii w tym zasilacz prądu zmiennego (AC), jak pokazano po lewej stronie.Termin "zmienny" oznacza, że napięcie wyjściowe zmienia się moc z pewną częstotliwością.Jeżeli częstotliwość sieci elektrycznej przypada naturalnej częstotliwości obwodu rezonansowego jest napięcie.
Regulamin wygląd
Uważamy, że warunek rezonansu stresu.Jak pokazano na figurze, że zwrócone do obwodu rezystora.Bez rezystor prądu w obwodzie rezonansowym wzrośnie do wartości maksymalnej określonej przez parametry elementów obwodów i zasilania.Zwiększenie rezystancji rezystora w obwodzie rezonansowym zwiększa tendencję do osłabiania prądu w obwodzie, ale nie wpływa na częstotliwość drgań rezonansowych.Zazwyczaj rezonansu napięcia trybu nie występuje, jeśli impedancja obwodu rezonansowego spełnia R = 2 (l / C) 0,5.
Korzystanie rezonans napięcia dla transmisji radiowej
Resonance stresu jest nie tylko ciekawy zjawisko fizyczne.Odgrywa kluczową rolę w technologii bezprzewodowej komunikacji - radia, telewizji, telefonii komórkowej.Przetworniki stosowane do bezprzewodowego przekazywania informacji przymusowo zawiera obwód rezonuje w określonych częstotliwości dla każdego urządzenia, zwane częstotliwości nośnej.Korzystanie z anteną nadawczą połączoną z nadajnikiem, emituje promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości nośnej.Antena
na drugim końcu toru nadawczo-odbiera sygnał i dostarcza go do układu odbiorczego zaprojektowane rezonuje przy częstotliwości nośnej.Oczywiste jest, że antena odbiera zbiór sygnałów o różnych częstotliwościach, nie mówiąc już o szumie tła.Dzięki dla odbiornika wejściowego dostrojonego do częstotliwości nośnej obwodu rezonansowego, odbiornik wybiera tylko prawidłową częstotliwość, przesiewanie na wszystkie niepotrzebne.
Po wykryciu radia z modulacją amplitudy (AM), odizolowane od sygnału niskiej częstotliwości (LF) jest wzmacniany i podawany do źródła dźwięku.Jest to najprostszy radiowych jest bardzo wrażliwy na szum i zakłócenia.
poprawa jakości odbieranego informacji rozwiniętym i skutecznie używane przez inne, bardziej zaawansowanych metod transmisji radiowej, który oparty jest również na wykorzystaniu systemów strojonych rezonansowych.
modulacji częstotliwości FM, radio lub rozwiązuje wiele problemów związanych z transmisją sygnałów transmisji z modulacją amplitudy, jednak kosztem znacznego skomplikowania systemu transmisyjnego.W systemie radiowym FM dźwięki elektronicznie oddechowe stają się niewielkie zmiany w częstotliwości nośnej.Urządzenie, które wykonuje tę przemianę nazywa "modulator" jest używany wraz z przetwornikiem.
Zgodnie z tym, odbiornik musi zostać dodany do demodulatora do przetwarzania sygnału z powrotem do postaci, która może być odtwarzany przez głośnik.
Inne przykłady wykorzystania rezonansu
napięcia napięcia rezonansu jako podstawowej zasady ustanowionej w wielu filtrach obwodów są szeroko stosowane w inżynierii elektrycznej, aby wyeliminować szkodliwe i niepotrzebne sygnały, wygładzanie wahania i generować sygnały sinusoidalne.
