rezonanta este una dintre cele mai comune în natura fenomenelor fizice.Fenomenul de rezonanță poate fi observată în sistemele mecanice, electrice și termice chiar.Fără rezonanță, nu am avea de radio, televiziune, muzică și leagăne chiar la locul de joacă, să nu mai vorbim sisteme de diagnosticare eficiente utilizate în medicina modernă.Una dintre cele mai interesante tipuri și utile de rezonanță într-un circuit de tensiune de rezonanță.
elemente de circuit rezonant
fenomen de rezonanță poate să apară în așa-numitul RLC-circuitul cuprinzând următoarele componente:
- R - rezistențe.Aceste dispozitive legate de așa-numitele elemente active ale circuitului electric, energia electrică este convertită în căldură.Cu alte cuvinte, ele sunt scoase din circuit și energia este transformată în căldură.
- L - inductanța.Inductanță în circuitele electrice - masă analog sau inerție în sistemele mecanice.Această componentă nu este foarte vizibil în circuitul până când încerca să-l facă orice modificări.In mecanica, de exemplu, o astfel de modificare este variația vitezei de circulație.Circuitul electric - schimbarea curent.În cazul în care din anumite motive se întâmplă inductanță rezistă acest circuit modul de schimbare.
- C - denumire pentru condensatoare, care sunt dispozitive care stochează energie electrică, la fel cum primăvara susține energie mecanică.Concentrate inductivitatea și magazine de energie magnetică, în timp ce taxa condensator concentrate și, astfel, stochează energia electrică.Conceptul
de circuit rezonant
elemente cheie ale circuitului rezonant este inductanța (L) și capacitate (C).Rezistor tinde să amortizarea oscilațiilor, deci înlătură puterea de circuit.În revizuirea proceselor care au loc în circuitul rezonant, ignorăm temporar, dar trebuie amintit că, la fel ca forta de frecare in sisteme mecanice, rezistenței electrice în circuitele nu pot fi eliminate.
rezonanță tensiune și curent
rezonanță în funcție de metoda de îmbinare elemente-cheie ale circuitului rezonant poate fi de serie și paralel.Când conectați un circuit oscilant serie la o sursă de tensiune cu un semnal de frecvență, care coincide cu frecvența naturală, în anumite condiții, se pare raspunsul la stres.Rezonanță în circuitul cu elemente reactive paralel conectat numite curenți de rezonanță.Frecvență naturală
al circuitului rezonant
Putem face sistemul oscila cu propria frecventa.Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să încărcați condensator, așa cum se arată în imaginea de sus din stânga.Când se procedează astfel, cheia este transferată către poziția prezentată în aceeași figură pe dreapta.
La momentul "0", toate energia electrică stocată în condensator, iar curentul din circuit este egală cu (figura de mai jos) zero.Rețineți că placa superioară a condensatorului este încărcată pozitiv, iar inferior - negativ.Noi nu putem vedea oscilațiile electronilor în circuit, dar putem măsura ampermetru de curent, precum și cu osciloscop de a urmări dependența de timp curent.Rețineți că T pe programul nostru - timpul necesar pentru a finaliza un rulment oscilație în inginerie electrică numită "perioada de oscilație."
curent curge în direcția acelor de ceasornic (figura de mai jos).Energia este transferată de la condensator la inductanța bobinei.La prima vedere poate părea ciudat că inductanța furnizează energie, dar se pare ca energia cinetică conținută în masa în mișcare.Flux
de energie înapoi în condensator, dar rețineți că polaritatea condensatorului este acum schimbat.Cu alte cuvinte, placa inferioară are acum o sarcină pozitivă, iar o placă superioară - o sarcină negativă (vezi figura de mai jos).
sistem
este acum pe deplin abordate, iar energia începe să curgă de la condensatorul înapoi la inductanța (vezi Figura de mai jos).Ca urmare, energia este complet înapoi la punctul de plecare și este gata să înceapă din nou ciclu.
frecvență de oscilație poate fi aproximată astfel:
- F = 1 / 2π (LC) 0,5,
unde: F - frecvența, L - inductanța, C - capacitate.
considerare în acest exemplu, procesul reflectă esența fizică a tensiunii rezonanță.
Cercetare rezonanță tensiune
În circuitele LC reale există întotdeauna o ușoară rezistență, care scade cu fiecare creștere ciclu în amplitudinea curentului.După câteva cicluri, curentul este redus la zero.Acest efect se numește "amortizare a semnalului sinusoidal".Rata de degradare curent la zero depinde rezistența în circuitul.Cu toate acestea, rezistența nu se schimbă frecvența de oscilație a circuitului rezonant.Dacă rezistența este suficient de mare, oscilații sinusoidale în bucla nu vor produce deloc.
Evident, în cazul în care există o frecvență naturală, există o posibilitate de proces excitație rezonant.Facem acest lucru într-un circuit serie, inclusiv curentul de alimentare alternativ (AC), așa cum se arată pe stânga.Termenul "Variabila" înseamnă că tensiunea de ieșire a puterii variază cu o anumită frecvență.Dacă frecvența sursei de alimentare coincide cu frecvența naturală a circuitului, o tensiune rezonanță.
Termeni apariție
Considerăm starea de rezonanță de stres.Așa cum se arată în a doua figură, ne-am întors la circuitul rezistor.Cu nici un rezistor în curentul în circuitul rezonant va crește la o valoare maximă determinată de parametrii elementelor de circuit și sursa de alimentare.Creșterea rezistența rezistorului în circuitul de rezonanță crește tendința de a atenuarea curentului din circuit, dar nu afectează frecvența de rezonanță a vibrațiilor.De obicei, rezonanța tensiune mod nu se produce dacă impedanța circuitului de rezonanță satisface R = 2 (L / C) 0,5.
Utilizarea rezonanță de tensiune de transmisie radio
rezonanta stresul nu este doar fenomen fizic curios.Acesta joacă un rol crucial în tehnologia wireless de comunicare - radio, televiziune, telefonie celulara.Transmițătoare utilizate pentru transmiterea fără fir de informații, conțin în mod obligatoriu circuitele să rezoneze la o anumită frecvență pentru fiecare dispozitiv, numit frecvența purtătoare.Folosind antena de emisie conectat la transmițător, emite unde electromagnetice la frecvența purtătoare.
antenei celălalt capăt al căii de emisie-recepție primește semnalul și livrează la circuitul de recepție concepute pentru a rezona la frecvența purtătoare.Este evident faptul că antena primește o multitudine de semnale la frecvențe diferite, nu mai vorbim zgomotul de fond.Multumesc pentru receptorul de intrare acordat pe frecvența purtătoare a circuitului rezonant, receptorul selectează frecvența corectă numai cernere tot inutile.
După detectarea amplitudinii modulate (AM) radio, izolat de la un semnal de joasă frecvență (LF) este amplificat și alimentat la sursa de sunet.Aceasta este cea mai simplă formă de radio este foarte sensibil la zgomot și interferențe.
a îmbunătăți calitatea informațiilor primite dezvoltate și utilizate de către alte metode, mai avansate de transmisie radio, care se bazează pe utilizarea sistemelor rezonante reglate cu succes.
modulație de frecvență sau FM radio rezolva multe din problemele cu difuzarea semnalului de transmisie modulat în amplitudine, dar la costul de complicație considerabilă a sistemului de transport.În sistemul FM radio sunete electronic deveni tractului mici modificări în frecvență purtătoare.Un echipament care efectuează această conversie se numește un "modulator" este folosit cu transmițătorul.
consecință, receptorul trebuie să fie adăugată la un demodulator pentru conversia semnalului înapoi într-o formă care poate fi reprodusă prin difuzor.
Alte exemple de utilizare a tensiunii rezonanță
rezonanța de tensiune ca principiu fundamental prevăzut în multe filtre circuite sunt utilizate pe scară largă în inginerie electrică pentru a elimina semnalele dăunătoare și inutile, netezirea fluctuații și pentru a genera semnale sinusoidale.
