ressonância é um dos mais comuns na natureza dos fenômenos físicos.O fenómeno de ressonância pode ser observado nos sistemas mecânicos, eléctricos e térmicos mesmo.Sem ressonância, não teríamos rádio, televisão, música e até mesmo balanços no campo de jogos, para não mencionar os sistemas de diagnóstico eficazes utilizados na medicina moderna.Um dos tipos mais interessantes e úteis de ressonância em um circuito de ressonância tensões.
elementos do circuito ressonante
fenômeno de ressonância pode ocorrer na chamada RLC-circuito que compreende os seguintes componentes:
- R - resistores.Estes dispositivos relacionados com os chamados elementos activos do circuito eléctrico, a energia eléctrica é convertida em calor.Em outras palavras, eles são removidos do circuito e a energia é convertida em calor.
- L - indutância.Indutância em circuitos elétricos - massa analógica ou inércia em sistemas mecânicos.Este componente não é muito perceptível no circuito até que você tente fazê-lo quaisquer alterações.Em mecânica, por exemplo, uma tal alteração é a variação da velocidade.O circuito elétrico - a mudança atual.Se por algum motivo acontece indutância resiste a este circuito modo de modificação.
- C - designação para capacitores, que são dispositivos que armazenam energia elétrica, assim como a mola mantém a energia mecânica.Indutância concentrados e lojas de energia magnética, enquanto a carga capacitor concentrados e, portanto, armazena a energia elétrica.
conceito de circuito de ressonância
elementos-chave do circuito ressonante é a indutância (L) e capacitância (C).Resistor tende para amortecimento de oscilações, por isso, remove a alimentação do circuito.Ao rever os processos que ocorrem no circuito de ressonância, ignoramos temporariamente, mas deve-se lembrar que, assim como a força de atrito em sistemas mecânicos, resistência elétrica nos circuitos podem não ser eliminado.
ressonância tensão e corrente
ressonância Dependendo do método de unir elementos-chave do circuito ressonante pode ser serial e paralela.Quando você conectar um circuito oscilante de série a uma fonte de tensão com um sinal de frequência, que coincide com a freqüência natural, sob certas condições, parece que a resposta ao estresse.Ressonância no circuito com elementos reativos ligados em paralelo chamadas correntes de ressonância.
frequência natural do circuito ressonante
Nós podemos tornar o sistema oscilar com a sua própria frequência.Para fazer isso, primeiro você precisa para carregar o capacitor, como mostrado na figura superior à esquerda.Quando isto é feito, a chave é transferida para a posição representada na mesma figura do lado direito.
No tempo "0", toda a energia eléctrica armazenada no condensador, e a corrente no circuito é igual a zero (figura abaixo).Note-se que a placa superior do condensador é carregado positivamente, e a parte inferior - negativo.Nós não podemos ver as oscilações dos elétrons no circuito, mas podemos medir amperímetro atual, e com osciloscópio para rastrear a dependência do tempo atual.Note-se que T em nosso cronograma - o tempo que leva para concluir um rolamento de oscilação em engenharia elétrica chamado de "o período de oscilação."Atual
flui no sentido horário (figura abaixo).A energia é transferida do condensador para a indutância da bobina.À primeira vista, pode parecer estranho que a indutância fornece energia, mas parece que a energia cinética contida na massa em movimento.Fluxo
de energia de volta para o condensador, mas note que a polaridade do capacitor é agora alterada.Em outras palavras, a placa inferior tem agora uma carga positiva, e uma placa de topo - uma carga negativa (ver figura abaixo).
sistema
agora está totalmente resolvido, ea energia começa a fluir a partir do condensador de volta para a indutância (ver Figura abaixo).Como resultado, a energia é completamente volta ao seu ponto de partida e está pronta para iniciar o ciclo novamente.Freqüência de oscilação
pode ser aproximada da seguinte forma:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
onde: F - frequência, L - indutância, C - capacidade.
consideração neste exemplo, o processo reflecte a essência física da tensão de ressonância.Ressonância tensão
Investigação
Em circuitos LC reais há sempre uma ligeira resistência, o que diminui com cada ciclo de aumento na amplitude da corrente.Depois de vários ciclos, a corrente é reduzida a zero.Este efeito é chamado de "amortecimento do sinal sinusoidal".A taxa de decomposição de corrente a zero depende da resistência do circuito.No entanto, a resistência não muda a frequência de oscilação do circuito ressonante.Se a resistência for grande o suficiente, oscilações sinusoidais no circuito não vai ocorrer.
Obviamente, onde existe uma frequência natural, existe uma possibilidade de processo de excitação de ressonância.Fazemos isso em um circuito em série, incluindo a atual fonte de alimentação alternada (AC), como mostrado à esquerda.O termo "variável" significa que a tensão da fonte de saída varia com uma determinada frequência.Se a frequência da alimentação de energia coincide com a frequência natural do circuito, uma tensão de ressonância.
Termos aparência
Consideramos a condição de ressonância de estresse.Como se mostra na última figura, devolvido para o circuito da resistência.Com nenhuma resistência no circuito de corrente no circuito ressonante irá aumentar para um valor máximo determinado pelos parâmetros dos elementos de circuito e a fonte de alimentação.O aumento da resistência da resistência no circuito de ressonância aumenta a tendência para a atenuação da corrente no circuito, mas não afecta a frequência de ressonância de vibrações.Tipicamente, a tensão de modo de ressonância não ocorrer se a impedância do circuito de ressonância satisfaz R = 2 (L / C) de 0,5.
Usando ressonância tensão para transmissão de rádio
Ressonância estresse não é apenas curioso fenômeno físico.Ela desempenha um papel crucial na tecnologia de comunicações sem fios - rádio, televisão, telefonia celular.Transmissores utilizados para a transmissão sem fio de informações, obrigatoriamente conter circuitos para ressoar a uma freqüência específica para cada dispositivo, chamado de frequência portadora.Usando a antena de transmissão conectado ao transmissor, que emite ondas electromagnéticas na frequência portadora.
antena na outra extremidade do caminho transceptor receber o sinal e fornece-o ao circuito de recepção destinada a entrar em ressonância com a frequência portadora.É óbvio que a antena recebe uma pluralidade de sinais a frequências diferentes, para não mencionar o ruído de fundo.Agradecimentos para o receptor de entrada sintonizado para a frequência portadora do circuito ressonante, o receptor seleciona a freqüência correta única, peneirar tudo desnecessário.
Depois de detectar a amplitude modulada (AM) de rádio, isolado a partir de um sinal de baixa frequência (LF) é amplificado e alimentado para a fonte sonora.Esta é a forma mais simples de rádio é muito sensível ao ruído e interferência.
para melhorar a qualidade das informações recebidas desenvolvido e utilizado com sucesso por outros, métodos mais avançados de transmissão de rádio, o qual também se baseia no uso de sistemas ressonantes sintonizados.
modulação de frequência ou de rádio FM-resolve muitos dos problemas com a transmissão do sinal de transmissão de modulação em amplitude, mas à custa de complicação considerável do sistema de transmissão.No sistema de rádio FM sons eletronicamente trato tornar-se pequenas alterações na frequência portadora.Uma peça do equipamento que executa esta conversão é chamado um "modulador" é utilizado com o transmissor.
Deste modo, o receptor tem de ser adicionado a um desmodulador para converter o sinal de volta para uma forma que pode ser reproduzido através do altifalante.
Outros exemplos do uso da tensão de ressonância ressonância tensão
como princípio fundamental previsto em muitos filtros circuitos são amplamente utilizados em engenharia elétrica para eliminar sinais prejudiciais e desnecessárias, atenuar as flutuações e gerar sinais senoidais.
