Resonance stress. Ano resonance circuit

Resonance ay isa sa mga pinaka-karaniwan sa likas na katangian, pisikal na phenomena. Ang palatandaan ng resonance maaaring ma-obserbahan sa mechanical, electrical at kahit na thermal system. Nang walang resonance, hindi namin ginawa magkaroon ng radyo, telebisyon, musika at kahit na swings sa palaruan, hindi upang mailakip ang epektibong diagnostic system na ginagamit sa makabagong medisina. Isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw at kapaki-pakinabang uri ng taginting circuit ay isang resonance boltahe.

Ang mga elemento ng malagong circuit

Resonance ay maaaring mangyari sa tinaguriang RLC-circuits na binubuo ng mga sumusunod na sangkap:

• R - resistors. Mga aparatong ito na may kaugnayan sa ang tinatawag na aktibong elemento ng mga de-koryenteng circuit, electrical enerhiya ay convert sa init. Sa ibang salita, alisin ang mga ito ng kapangyarihan mula sa circuit at i-convert ito sa init.
• L - inductance. Inductance sa mga de-koryenteng circuits - analog ng masa o pagkawalang-kilos sa mechanical systems. Bahagi na ito ay hindi masyadong kapansin-pansin sa circuit hanggang subukan mong gawin ito sa anumang pagbabago. Sa mechanics, halimbawa, ang naturang pagbabago ay ang pagbabago sa bilis. Ang electric circuit - ang kasalukuyang pagbabago. Kung ito para sa ilang kadahilanan ay nangyayari, ang inductance counteracts tulad circuit rehimen pagbabago.
• C - pagtatalaga para capacitors, na kung saan ay mga aparato na mag-imbak ng mga de-koryenteng enerhiya, tulad ng tagsibol panatilihin ang makina enerhiya. Inductance concentrates at mga tindahan magnetic enerhiya, habang ang kapasitor bayad concentrates at sa gayon ay nag-iimbak ng electric enerhiya.

Ang konsepto ng malagong circuit

Ang mga pangunahing elemento ay malagong circuit inductance (L) at kapasidad (C). Ang risistor ay may hilig sa pamamasa ng oscillations, kaya ito nag-aalis ng kapangyarihan mula sa circuit. Sa pagsusuri ng mga proseso na nagaganap sa malagong circuit, pansamantala naming huwag pansinin si, ngunit ito ay dapat na remembered na, tulad ng mga puwersa ng alitan sa mechanical system, mga de-koryenteng pagtutol sa circuits ay hindi maaaring eliminated.

Ang taginting ng resonance voltages at alon

Depende sa paraan ng pagkonekta ng mga pangunahing elemento ng taginting circuit ay maaaring maging serial at parallel. Kapag pagkonekta sa serye malagong circuit sa isang voltage source signal sa isang dalas coinciding sa isang natural na frequency, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, may arises ang pagkapagod tugon. Ang ugong sa mga de-koryenteng circuit konektado kahanay ng reaktibo sangkap na tinatawag na resonance alon.

Ang natural na dalas ng malagong circuit

Maaari naming maging sanhi ng system upang mag-atubili sa isang natural na dalas. Upang gawin ito, kailangan mo munang singilin ang kapasitor, tulad ng ipinapakita sa itaas na larawan sa kaliwa. Kapag ito ay tapos na, ang susi ay ililipat sa ang posisyon na ipinapakita sa parehong figure sa kanan.

Sa oras na "0", ang lahat ng mga de-koryenteng enerhiya na naka-imbak sa kapasitor, at ang kasalukuyang sa circuit ay katumbas ng zero (larawan sa ibaba). Tandaan na ang top plate ng kapasitor ay positibo sisingilin, at sa ilalim - sa mga negatibo. Hindi namin maaaring makita ang mga oscillations ng mga electron sa circuit, ngunit maaari naming sukatin ang kasalukuyang amperimetro, at sa osiloskoup upang trace ang pagtitiwala ng kasalukuyang panahon. Tandaan na ang T sa aming iskedyul - ang oras na aabutin upang makumpleto ang isang imbayog bearing sa electrical engineering na tinatawag na "pag-aalinlangan na panahon."

Ang kasalukuyang daloy sa isang clockwise direksyon (tingnan Figure sa ibaba). Enerhiya ay inililipat mula sa pampalapot sa inductor. Sa unang tingin ito ay maaaring mukhang kakaiba na ang inductance ay nagbibigay ng enerhiya, ngunit ito ay katulad sa ang kinetiko enerhiya na nakapaloob sa paglipat ng masa.

Ang daloy ng enerhiya ay ibinalik sa ang pampalapot, ngunit tandaan na ang polarity ng kapasitor ay ngayon ay nagbago. Sa ibang salita, sa ilalim na plate ay mayroon na ngayong isang positibong singil at itaas na plato - negatibong charge (larawan sa ibaba).

Ang sistema ngayon ay ganap na natugunan, at ang enerhiya ay nagsisimula sa daloy mula sa pampalapot pabalik sa inductance (tingnan Figure sa ibaba). Bilang isang resulta, enerhiya ay ganap na bumalik sa panimulang punto at ay handa na upang simulan ang cycle nang panibago.

Ang imbayog dalas ay maaaring approximated bilang mga sumusunod:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

kung saan: F - kadalasan, L - inductance, C - kapasidad.

Isinasaalang-alang sa halimbawang ito, ang proseso ay sumasalamin sa pisikal na diwa ng boltahe lagong.

Imbestigasyon boltahe resonance

Sa totoong LC circuits doon ay palaging isang bahagyang pagtutol na kung saan ay nababawasan sa bawat cycle dagdagan ang kasalukuyang malawak. Matapos ang ilang mga cycles, ang kasalukuyang ay nabawasan sa zero. Ang epektong ito ay tinatawag na "pamamasa ng sinusoidal signal". Ang rate ng kasalukuyang pagkabulok sa zero ay depende sa paglaban sa circuit. Gayunman, ang paglaban ay hindi baguhin ang dalas ng oscillations resonance circuit. Kung ang paglaban ay malaki sapat na, ang isang sinusoidal imbayog ay hindi mangyayari sa anomang paraan na ang mga loop.

Malinaw na, kung saan doon ay isang natural na dalas ng imbayog ay maaaring lagong paggulo proseso. Ginagawa namin ito sa pamamagitan ng pagsasama sa isang uri ng bulaklak kadena power supply ng alternating kasalukuyang (AC), tulad ng ipinapakita sa kaliwa. Ang terminong "variable" ay nagpapahiwatig na ang source output boltahe ay nag-iiba na may isang tiyak na dalas. Kung ang pinagmulan ng kapangyarihan dalas ay kasabay ng mga natural na dalas ng circuit, boltahe resonance arises.

Mga Tuntunin ng pangyayari

Ngayon isaalang-alang namin ang mga kondisyon ng pangyayari ng boltahe lagong. Tulad ng ipinapakita sa huling figure, kami ay bumalik sa risistor sa circuit. Na walang risistor sa kasalukuyang loop sa malagong circuit ay dagdagan sa isang maximum na halaga natutukoy sa pamamagitan ng mga parameter circuit element at power supply. Ang pagtaas sa paglaban ng risistor sa resonance circuit pinatataas ang ugali sa pagpapalambing ng kasalukuyang sa circuit, ngunit ay hindi nakakaapekto sa dalas ng taginting vibration. Karaniwan, ang boltahe resonance mode ay hindi mangyayari kung ang impedance ng resonance circuit natutugunan R = 2 (L / C) ^0,5.

Paggamit ng resonance voltages para sa radio transmission

Boltahe taginting hindi pangkaraniwang bagay ay hindi lamang isang pisikal na curious phenomenon. Ito ay gumaganap ng isang mahalaga papel sa wireless komunikasyon teknolohiya - radyo, telebisyon, cellular teleponya. Transmitters ginagamit para sa mga wireless na paghahatid ng impormasyon kinakailangang maglaman ng circuitry na tatatak sa isang tiyak na dalas para sa bawat aparato ay tinatawag na carrier frequency. Sa pamamagitan ng pagpapadala ng antena konektado sa transmiter, ito emits electromagnetic waves sa carrier frequency.

Ang antena sa kabilang dulo ng radyo at pagsasahipapawid landas na natatanggap ng signal at naghahatid ito sa receiving circuit dinisenyo upang tatatak sa carrier frequency. Ito ay kitang-kita na ang antenna na natatanggap ng isang mayorya ng mga signal sa iba't-ibang mga frequency, hindi upang mailakip ang ingay sa background. Sanhi ng pagkakaroon sa aparatong tumatanggap nakatutok sa carrier frequency ng malagong circuit, ang receiver lamang pinipili ang tamang frequency, pag-filter out ang lahat ng hindi kailangan.

Pagkatapos ng pag-detect ang amplitude modulated (AM) radio, isang nakalaang mababang frequency signal mula rito (LF) ay amplified at fed sa ang tunog na gumagawa device. Ito ang pinakasimpleng anyo ng radyo ay napaka-sensitibo sa ingay at panghihimasok.

Upang mapabuti ang kalidad ng mga natanggap na impormasyon na binuo at matagumpay na ginagamit ng ibang, mas advanced na mga paraan ng paghahatid ng radyo, na kung saan ay din batay sa ang paggamit ng mga nakatutok malagong sistema.

Dalas modulasyon at ang FM-radio malulutas nito ang marami sa mga problema sa radio transmitting amplitude modulated signal, ngunit sa ang halaga ng mga makabuluhang sistema kumplikado transmission. Ang FM-radio sistema ng tunog sa elektronikong paraan tract ay na-convert sa maliliit na mga pagbabago sa carrier frequency. Piraso ng kagamitan na gumaganap ng conversion na ito ay tinatawag na isang "moduleitor" ay ginagamit sa mga transmiter.

Alinsunod dito, ang receiver ay dapat na idinagdag sa isang demodulator para sa pag-convert ng signal pabalik sa isang form na maaaring muling ginawa sa pamamagitan ng loudspeaker.

Iba pang halimbawa gumamit ng isang boltahe resonance

Resonance voltages bilang pangunahing alituntunin ay din inkorporada sa ang circuitry ng maramihang mga filter, ay malawakang ginagamit sa electrical engineering upang maalis ang nakakapinsalang at hindi nais na signal, at smoothing ang pintig pagbuo ng sinusoidal signal.