Rezonancija stres. Što rezonancija krug

Rezonancija je jedan od najčešćih u prirodi, fizička pojava. Fenomen rezonancije može se promatrati u mehaničkih, električnih i čak toplinskih sustava. Bez rezonancije, nismo imali radio, televiziju, glazbu, pa čak i ljuljačke na igralištu, a da ne spominjem učinkovitih dijagnostičkih sustava koji se koriste u modernoj medicini. Jedan od najzanimljivijih i korisne vrste rezonancije krug je rezonancija napon.

Elementi rezonantnog kruga

Rezonancije mogu se pojaviti u tzv RLC-krugova, koji sadrži slijedeće komponente:

• R - otpornika. Ovi uređaji se odnose na tzv aktivnih elemenata strujnog kruga, električna energija pretvara u toplinu. Drugim riječima, oni ukloniti napajanje iz kruga i pretvoriti ga u toplinu.
• L - induktivitet. Induktivitet u strujnim krugovima - analogni od mase ili inercije u mehaničkim sustavima. Ova komponenta nije jako vidljiv u krug dok ne pokušati to učiniti u bilo kakve promjene. U mehanici, na primjer, takva promjena je promjena brzine. Električni krug - trenutna promjena. Ako je za nastaje iz nekog razloga, induktivitet neutralizira takvu promjenu krug režima.
• C - oznaka za kondenzatore, koji su uređaji koji spremaju električnu energiju, baš kao što je proljeće zadržati mehaničku energiju. Induktivitet koncentrati i pohranjuje magnetsku energiju, dok kondenzator punjenja koncentrati i na taj način pohranjuje električnu energiju.

Koncept rezonantnog kruga

Ključni elementi su titrajni krug induktivitet (L) i kapaciteta (C). Otpornik ima tendenciju da prigušenje oscilacija, tako da uklanja snage iz kruga. U razmatranju procesa koji se zbivaju u rezonantnog kruga, možemo privremeno zanemariti, ali ne smije se zaboraviti da, kao i sile trenja u mehaničkim sustavima, električni otpor u krugovima ne mogu biti uklonjene.

Rezonanca rezonancije napona i struja

Ovisno o načinu povezivanja ključnih elemenata rezonancije krug može biti serijski i paralelni. Kod spajanja serije titrajni krug na izvor napona signala s frekvencijom podudara s prirodnoj frekvenciji, pod određenim uvjetima, javlja odgovor na stres. Rezonancija u strujni krug povezan paralelno s reaktivnim elementima nazivaju rezonance struje.

Vlastita frekvencija rezonantne kruga

Mi može uzrokovati da sustav oscilira na prirodnoj frekvenciji. Da biste to učinili, najprije morate napuniti kondenzator, kao što je prikazano u gornjem slici lijevo. Kada se to učini, ključ je prebačen u položaju prikazanom na istoj slici na desnoj strani.

U vrijeme „0”, a sve je električna energija pohranjena u kondenzatoru i struja u krugu jednaka nuli (slika dolje). Imajte na umu da gornja ploča kondenzatora je pozitivno nabijen, a dno - u negativnom. Mi ne možemo vidjeti oscilacije elektrona u krug, ali možemo mjeriti trenutnu ampermetar, a osciloskop za praćenje ovisnosti o trenutnim vremenima. Imajte na umu da je T na našem rasporedu - vrijeme potrebno za dovršetak jedne oscilacije imajući u elektrotehnici pod nazivom „oklijevanje razdoblje.”

Struja teče u smjeru kazaljke na satu (vidi sliku ispod). Energija se prenosi iz kondenzatora na induktor. Na prvi pogled se može činiti čudno da je induktivitet daje energiju, ali to je slično kinetičke energije sadržane u pokretnu masu.

Protok energije se vraća u kondenzator, ali imajte na umu da je polaritet kondenzatora sada promijenilo. Drugim riječima, podloga sada ima pozitivan naboj i gornje ploče - negativni naboj (slika dolje).

Sustav je sada u potpunosti riješiti, a energija počinje teći od kondenzatora natrag na induktivnost (vidi sliku ispod). Kao rezultat toga, energija je u potpunosti vratiti na početnu točku i spreman je za početak ciklusa ponovno.

Frekvencija oscilacija može se aproksimirati na sljedeći način:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

gdje je: F - frekvencija, L - induktiviteta, C - kapacitet.

Razmatra u ovom primjeru, proces odražava fizičko bit napona rezonancije.

Istraživanje napon rezonancije

U realnim LC sklopova uvijek postoji blagi otpor koji smanjuje sa svakim ciklusom povećanje amplitude struje. Nakon nekoliko ciklusa, struja se smanjuje na nulu. Ovaj efekt se naziva „prigušivanje sinusnih signala”. Stopa trenutnog propadanja na nulu ovisi o otpor u krugu. Međutim, otpor ne mijenja frekvenciju rezonancije krug oscilacija. Ako je otpor dovoljno velik, sinusna oscilacija neće doći uopće u petlji.

Očito, gdje se nalazi prirodna frekvencija titranja može rezonancije proces uzbude. To činimo tako da uključuje u lančano napajanje izmjenične struje (AC), kako je prikazano na lijevoj strani. Pojam „varijabla” označava da je izvor izlazni napon varira s određenom frekvencijom. Ako je izvor napajanja frekvencija se podudara s frekvencijom prirodnim kruga napon rezonancija se javlja.

Uvjeti nastanka

Sada smo u obzir uvjete pojave napona rezonancije. Kao što je prikazano u zadnjem liku, vratili smo se u otpornika u krug. Bez otpornik u trenutnoj petlji u rezonantnom krugu će se povećati do maksimalne vrijednosti utvrđene parametre elementa krug i napajanje. Povećanje otpora otpornika u rezonantnom krugu povećava sklonost prigušenje struje u krug, ali ne utječe na frekvenciju rezonancije vibracija. Tipično, način napon rezonance ne dogodi li impedancija rezonancije kruga zadovoljava R = 2 (L / C) ^0,5.

Korištenje rezonancije napone za radio transmisiju

Napon rezonancija fenomen je ne samo fizički znatiželjan fenomen. On igra ključnu ulogu u bežičnoj komunikacijskoj tehnologiji - radio, televizija, mobilna telefonija. Odašiljači koriste za bežični prijenos informacija nužno sadrže sklopove rezonirati na određenu frekvenciju za svaki uređaj se naziva frekvencija. Pomoću odašiljačke antene spojen na odašiljač, emitira elektromagnetske valove na frekvencija.

Antene na drugom kraju primopredajne naprijed prima signal i dostavlja je na krug za prihvaćanje dizajniran za rezonanciju u frekvencija. Očito je da antena prima više signala na različitim frekvencijama, a da ne spominjem pozadinsku buku. Zbog prisutnosti na prijemni uređaj podešen na frekvenciju nosača rezonantne kruga, prijemnik odabire samo točnu frekvenciju, filtriranjem sve nepotrebno.

Nakon otkrivanja amplitude moduliranog (AM) radio, posvećena signala niske frekvencije odatle (LF), je pojačan i dovodi u uređaj za dobivanje zvučnog. To je najjednostavniji oblik radio je vrlo osjetljiva na buku i smetnje.

Da bi se poboljšala kvaliteta dobivenih informacija razvijen i uspješno koristi drugih, naprednijih načina radio prijenosa, koji se također temelji na korištenju sinkroniziran rezonantnih sustava.

Frekvencijska modulacija i FM-radio rješava mnoge probleme s radio-prijenos amplitude moduliranog signala, ali po cijeni od značajnog prijenosa složenosti sustava. FM-radio sustav zvuči elektronski trakta se pretvaraju u male promjene u prijenosna frekvencija. Komad opreme koji obavlja ovu pretvorbu se zove „modulator” se koristi s odašiljačem.

U skladu s tim, prijemnik mora biti dodan u demodulator za pretvaranje signala natrag u oblik koji se može reproducirati na zvučniku.

Drugi primjeri koriste napon rezonancu

Rezonancije naponi kao temeljno načelo također je ugrađen u strujni krugovi višestrukih filtera, su naširoko koristi u elektrotehnici eliminirati štetne i neželjene signale, i zaglađivanje pulsiranje generira sinusne signale.