Resonanssi stressiä. Mitä resonanssipiirin

Resonanssi on yksi yleisimmistä luonnossa, fysikaalisia ilmiöitä. Ilmiö resonanssi voidaan havaita mekaanisen, sähkö- ja jopa lämpöjärjestelmissä. Ilman resonanssi, meillä ei ole radiota, televisio, musiikki ja jopa heilauttaa leikkikentällä, puhumattakaan tehokasta diagnosointia käytetään nykylääketieteen. Yksi mielenkiintoisia ja hyödyllisiä tyypit resonanssipiirin on resonanssi jännite.

Elementit resonanssipiirin

Resonanssi voi tapahtua ns RLC-piirejä, jotka käsittävät seuraavat komponentit:

• R - vastukset. Nämä laitteet, jotka liittyvät ns aktiivisia elementtejä sähköisen piirin, sähköenergia muuttuu lämmöksi. Toisin sanoen, ne tehon poistamiseksi piiri ja muuntaa sen lämmöksi.
• L - induktanssi. Induktanssi sähköiset piirit - analogia massan tai inertia mekaanisia järjestelmiä. Tämä osa ei hyvin havaittavissa, että piiri kunnes yrität tehdä sen muutoksista. Mekaniikassa, esimerkiksi tällainen muutos on nopeuden muutoksen. Virtapiiri - nykyinen muutos. Jos se jostain syystä ilmenee, induktanssi vastustaa tällaisen piirin järjestelmän muutos.
• C - nimitys kondensaattorit, jotka ovat laitteita, jotka tallentavat sähköenergiaa, aivan kuten keväällä säilyttävät mekaanisen energian. Induktanssi tiivisteet ja varastoi magneettista energiaa, kun taas kondensaattori maksu keskittyy ja siten tallentaa sähköenergiaa.

Käsite resonanssipiirin

Keskeisiä osia ovat resonanssipiirin induktanssi (L) ja kapasitanssin (C). Vastus on taipumus vaimentamiseksi värähtelyjä, joten se poistaa tehon piiristä. Tarkasteltaessa tapahtuvien prosessien resonanssipiirin, me tilapäisesti sivuuttaa, mutta on muistettava, että, kuten voima kitka mekaanisten järjestelmien, sähköinen resistanssi piireissä ei voida poistaa.

Resonanssi resonanssi jännitteiden ja virtojen

Riippuen menetelmän yhdistää avaintekijöitä resonanssipiirin voi olla sarja- ja rinnan. Kytkettäessä sarjaresonanssipiirin jännitelähteeseen signaali, jonka taajuus yhtyy luonnollinen taajuus, tietyissä olosuhteissa, syntyy stressivasteeseen. Resonanssin virtapiirin kytketty rinnan reaktiivisen elementtejä kutsutaan resonanssi virtaukset.

Ominaistaajuuden resonanssipiirin

Voimme aiheuttaa järjestelmän värähtelemään luonnollinen taajuus. Voit tehdä tämän, sinun on ensin ladattava kondensaattori, kuten on esitetty ylimmässä kuvassa vasemmalla. Kun tämä on tehty, avain siirretään esitettyyn asentoon samassa kuviossa oikealla.

Ajanhetkellä "0", kaikki sähköenergia varastoidaan kondensaattori, ja nykyinen piirissä on yhtä suuri kuin nolla (kuva alla). Huomaa, että ylälevyn kondensaattori on positiivisesti varautunut, ja pohja - kieltävästi. Emme näe heilahtelut elektronien piiri, mutta voimme mitata virran ampeerimittari ja oskilloskooppi jäljittää riippuvuus nykyisen kertaa. Huomaa, että T meidän aikataulussa - aika kuluu loppuun värähtelyyn laakeri sähkötekniikassa nimeltään "epäröintiä ajan."

Virta kulkee myötäpäivään (katso alla oleva kuva). Energia siirtyy lauhduttimen kelan. Ensi silmäyksellä se voi tuntua oudolta, että induktanssi antaa energiaa, mutta se on samanlainen kuin kineettisen energian sisältämän liikkuvan massan.

Virtaus energia palautetaan lauhduttimeen, mutta huomaa, että napaisuus on kondensaattori on muuttunut. Toisin sanoen, pohjalevy nyt on positiivinen varaus ja ylemmän levyn - negatiivinen varaus (kuva alla).

Järjestelmä on nyt täysin osoitettu, ja energia alkaa virrata lauhduttimeen takaisin induktanssi (katso alla oleva kuva). Tämän seurauksena energia on täysin takaisin lähtökohta ja on valmis aloittamaan syklin uudelleen.

Värähtelyn taajuus voidaan arvioida seuraavasti:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

jossa: F - taajuus, L - induktanssi, C - kapasitanssi.

Tässä esimerkissä tarkastellaan prosessi vastaisi fyysistä olemusta jännitteen resonanssi.

Tutkimus jännite resonanssi

Todellisessa LC-piirit on aina hieman vastusta, joka laskee jokaisen syklin lisätä virran amplitudi. Useiden kiertojen jälkeen virta vähenee nollaan. Tämä vaikutus on nimeltään "vaimennus sinimuotoisen signaalin". Määrä nykyisen hajoamisen nollaan riippuu piirin resistanssia. Kuitenkin, vastus ei muuta taajuutta resonanssipiirin heilahdusta. Jos resistanssi on riittävän suuri, sinimuotoinen värähtely ei tapahdu lainkaan silmukka.

On selvää, jossa on luonnollinen värähtelytaajuus voi resonanssin viritys prosessi. Teemme tämän myös ketjuttaa virtalähde vaihtovirran (AC), kuten on esitetty vasemmalla. Termi "vaihteleva" tarkoittaa, että lähde lähtöjännite vaihtelee tietyllä taajuudella. Jos virtalähde taajuus on sama kuin luonnollisen taajuuden piirin, jännite resonanssi syntyy.

Ehdot esiintyminen

Nyt pidämme edellytykset esiintymisen jännite resonanssi. Kuten on esitetty viimeinen numero, me palasi vastus piiri. Kanssa ei vastus on virtasilmukan resonanssipiirin kasvaa maksimiarvoon määräytyy piirielementin parametrit ja virtalähde. Lisäämällä vastuksen resistanssi on resonanssipiiri lisää taipumusta vaimennus virta piirissä, mutta ei vaikuta resonanssitaajuudella tärinää. Tyypillisesti jännite resonanssimoodi ei ilmene, jos impedanssi resonanssipiirin täyttää R = 2 (L / C) ^0,5.

Käyttämällä resonanssi jännitteet radiosiirtoon

Jännite resonanssi-ilmiö ei ole vain fyysistä kummalliseen ilmiöön. Se on keskeinen rooli langattoman viestintäteknologian - radio, televisio, matkapuhelinlinkkejä. Lähettimet, joita käytetään langattoman tiedonsiirron välttämättä sisällä piiri resonoi tietyllä taajuudella kunkin laitteen kutsutaan kantoaaltotaajuus. Avulla lähetysantennin liitetty lähettimeen, se lähettää sähkömagneettisia aaltoja kantotaajuudella.

Antennin toiseen päähän lähetin polku vastaanottaa signaalin ja toimittaa sen vastaanottava piiri on suunniteltu resonoimaan kantoaaltotaajuus. On selvää, että antenni vastaanottaa useita signaaleja eri taajuuksilla, puhumattakaan taustakohinan. Läsnäolosta johtuen vastaanottavan laitteen viritetty kantotaajuudelle resonanssipiirin, vastaanotin valitsee vain oikea taajuus, suodattamalla pois kaikki tarpeettomat.

Havaitsemisen jälkeen amplitudimoduloitujen (AM) radio, oma matalataajuisen signaalin siitä (LF) vahvistetaan ja syötetään äänen tuottavan laitteen. Tämä on yksinkertaisin muoto radio on erittäin herkkä kohinalle ja häiriöille.

Parantaa vastaanotetun tiedon kehitetty ja käytetty onnistuneesti muiden, kehittyneempiä keinoja radiolähetyksen, joka perustuu myös käyttöön viritetty kaikuva järjestelmiä.

Taajuusmodulaatio ja FM-radio ratkaisee monia ongelmia radiolähetin amplitudimoduloidun signaalin, mutta kustannukset merkittävästi monimutkaisuutta siirtoverkon. FM-radio järjestelmä ääniä sähköisesti suolikanavan muunnetaan pieniä muutoksia kantoaaltotaajuus. Laite, joka suorittaa tämän konversion kutsutaan "modulaattori" käytetään lähettimen kanssa.

Näin ollen vastaanotin on lisättävä demodulaattorin signaalin muuntamiseksi takaisin muotoon, joka voidaan tuottaa kaiuttimen kautta.

Muita esimerkkejä käyttää jännite resonanssi

Resonanssi jännitteet perusperiaatteena on myös sisällytetty piiri useita suodattimia, käytetään laajalti sähkötekniikassa poistaa haitallisten ja ei-toivottujen signaalien, ja tasoittamalla tykytys sinimuotoisen signaaleja.