Resonance stress. Mis resonatsahela

Resonance on üks levinumaid looduses, füüsikaliste nähtuste. Nähtus resonantsi võib täheldada mehhaanilise, elektri- ja isegi soojusenergia süsteemide. Ilma vastukaja, me ei ole raadio, televisioon, muusika ja isegi kiiged mänguväljakul, rääkimata tõhus diagnostika süsteemid, mida kasutatakse tänapäeva meditsiinis. Üks huvitav ja kasulik tüüpi resonatsahela on resonantsi pinge.

Elemendid resonantsskeemis

Resonance võib esineda niinimetatud RLC-ahelad, mis koosnevad järgmistest komponentidest:

• R - takistid. Need seadmed on seotud niinimetatud aktiivsete elementide Elektriringil elektrienergiaks muundatakse soojust. Teisisõnu, nad toidet välja circuit ja muuta soojust.
• L - induktiivsus. Induktiivsus vooluringis - analoog massi või inerts mehaanilised süsteemid. See komponent ei ole väga märgatav circuit kuni sa püüad teha seda mingil muutusi. Mehaanika, näiteks selline muudatus on kiiruse muutust. Elektriahela - praegune muutus. Kui see mingil põhjusel tekib induktiivsuse neutraliseerib sellise vooluringi režiimi muutust.
• C - tähistamist kondensaatorid, mis on seadmed, mis elektrienergia salvestamiseks, nagu kevadel säilitada mehaaniline energia. Induktiivsus kontsentraadid ja salvestab magnetvälja energia, samas kui kondensaatori laadimise kontsentraatide ja seega salvestab elektrienergiat.

Mõiste resonantsskeemis

Võtmeelemendid on võnkering induktiivsus (L) ja mahtuvuse (C). Takisti on kalduvus summutamine võnkumisi, nii et see eemaldab võimu circuit. Uurides toimuvate protsesside resonantsskeemis me ajutiselt eirata, kuid tuleb meeles pidada, et nagu jõud hõõrdumist mehaanilised süsteemid, elektritakistuse ahelad ei saa kõrvaldada.

Resonantsi resonantsi pinged ja voolud

Sõltuvalt meetod, mis ühendab põhielemente resonantsahel saab serial ja paralleelsed. Kui ühendate jadavõnkering pingeallikaga signaali sagedusega langeb kokku omavõnkesagedusega, teatud tingimustel, seal tekib stress vastust. Resonants elektriahelas paralleelselt ühendatud reaktiivsed elemendid nimetatakse resonants voolud.

Loomulik sagedus resonantsskeemis

Me võib põhjustada süsteemi võnkuma loomulik sagedus. Selleks peate esmalt laeb kondensaatorit, nagu on näidatud üleval pildil vasakul. Kui see on tehtud, saadetakse võtme näidatud asendis sama näitaja paremal.

Ajal "0", kõik elektrienergia salvestatakse kondensaator ja praegune circuit on võrdne nulliga (joonis allpool). Pange tähele, et pealmine plaat kondensaator on laetud positiivselt ja põhja - eitavalt. Me ei näe võngete elektronid vooluringi, kuid me saame mõõta praeguse ampermeeter, ja ostsilloskoop jälgida sõltuvus praeguse korda. Pange tähele, et T meie ajakava - aeg, mis kulub kogu Ühe tsükli laager elektrotehnika nimega "kõhkluseta jooksul."

Vool päripäeva (vt joonis allpool). Energia on üle kondensaadi induktiivpooli. Esmapilgul võib tunduda kummaline, et induktiivsus annab energiat, kuid see on sarnane kineetiline energia sisalduva liigub mass.

Energiavoolu tagastatakse kondensaatori, kuid pange tähele, et polaarsust kondensaator on nüüd muutunud. Teisisõnu, põhjaplaat on nüüd positiivne laeng ja ülemine plaat - negatiivse laenguga (joonis allpool).

Süsteem on nüüd täielikult lahendatud, ja energia hakkab voolama kondensaatori tagasi induktiivsus (vt joonis allpool). Selle tulemusena energia on täiesti tagasi oma lähtepunkti ja on valmis alustama tsükli uuesti.

Võnkesagedus saab lähendada järgmiselt:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

kus F - sagedus, L - induktiivsus, C - mahtuvus.

Peetakse selles näites protsessi peegeldab füüsilise sisuliselt pinge resonantsi.

Uurimine pinge resonantsi

Reaalses LC ahelad on alati kerget vastupanu, mis väheneb iga tsükli suurendada voolu amplituudi. Pärast mitmeid tsükleid, praegune nullini. See efekt on "sumbuvuse sinusoidi signaali". Määr praeguse lagunemise nulli sõltub resistentsuse vooluringi. Kuid resistentsus ei muuda sagedust resonatsahela võnkumisi. Kui takistus on piisavalt suur, sinusoidaalse võnkumist ei toimu üldse lingu.

Ilmselt seal, kus on loomulik võnkesagedus saab resonantstuulamisseadmete ergastus protsessi. Teeme seda ka oma ketjuttaa toiteallikas vahelduvvoolu (AC), nagu on näidatud vasakul. Termin "varieeruv" näitab, et allikas väljundpinge muutub teatud sagedusel. Kui toiteallikat sageduse ühtib omavõnkesagedusega ahela pinge resonantsi tekib.

Tingimused esinemise

Nüüd vaatleme tingimused esinemise resonantsi. Nagu on näidatud viimasele numbrile, me tagasi takisti vooluringi. Ilma takisti vooluahelas resonantsskeemis kasvab kuni määratud väärtusest vooluahela element parameetrid ja toide. Vastupidavuse suurendamiseks takisti resonantsahel suurendab kalduvust sumbumise vool vooluringi, kuid ei mõjuta sagedus resonantsvibratsioone. Tüüpiliselt pinge talitlusse ei esine, kui impedants resonatsahela vastab R = 2 (l / C) ^0,5.

Kasutades resonantsi pinged raadioülekandeks

Pinge resonants nähtus ei ole ainult füüsilise kummaline nähtus. See mängib olulist rolli traadita side tehnoloogia - raadio, televisiooni, mobiilsidestandardina. Saatjad kasutada traadita teabe edastamine tingimata sisaldama lülitus resoneerib kindlal sagedusel iga seadme nimetatakse kandesagedus. Abil saateantenni saatjaga ühendatud, kiirgab elektromagnetlaineid hetkel kandesagedus.

Antenn teises otsas transiiveri path saab signaali ja tarnib selle vastuvõtulülitusega mõeldud resoneerib kandesagedus. On ilmne, et antenni saab arvukatest erinevatel sagedustel, rääkimata taustmüra. Esinemise tõttu vastuvõtvast seadmest, mis on häälestatud kandesagedus resonantsskeemis vastuvõtja ainult valib õige sagedus, filtreerides välja kõik mittevajalikud.

Pärast tuvastamist amplituudmodulatsioonikomponenti (AM) raadio pühendunud madalsageduslik signaal väljastamine (LF) võimendatakse ja juhitakse heli tekitav seade. See on kõige lihtsam vorm raadio on väga tundlik müra ja häireid.

Et parandada saadud teabe töötatud ja edukalt kasutada teisi, rohkem arenenud viise raadio kaudu, mis põhineb ka kasutamise häälestatud resonantsahelate süsteemid.

Sagedusmanipulatsiooniga ja FM-raadio lahendab paljud probleemid raadiolaineid kiirgavate amplituudmodulatsioonikomponenti signaali, kuid selle hind Suuremas keerukust ülekandesüsteem. FM-raadio süsteemi helid elektrooniliselt trakti muundatakse väikesed muutused kandesagedus. Seade, mis teostab Selle muundamise nimetatakse "modulaator" kasutatakse saatjaga.

Seega peab vastuvõtja lisatakse demodulaator ümberehitamiseks signaali tagasi vormi, mida saab valjuhääldi kaudu.

Teisteks näideteks kasutada pingele resonantsi

Resonance pinged kui aluspõhimõte on lisatud ka vooluring mitu filtrit, kasutatakse laialdaselt elektrotehnika kõrvaldada kahjulik ja soovimatu signaali Ripple silumiseks ja põlvkonna siinussignaali.