Resonance streso. Kio resono cirkvito

Resono estas unu el la plej komuna en naturo, fizikaj fenomenoj. La fenomeno de resono povas observi en la mekanikaj, elektraj kaj eĉ termikaj sistemoj. Sen resono, ni ne havis radio, televido, muziko kaj eĉ svingas ĉe la ludejo, ne mencii efika diagnozaj sistemoj uzitaj en moderna medicino. Unu el la plej interesaj kaj utilaj specoj de resono cirkvito estas resono tensio.

La elementoj de la resonante cirkvito

Resonance povas okazi en la tiel nomata RLC-cirkvitoj, konsistanta la sekvajn komponantojn:

• R - rezistiloj. Ĉi tiuj aparatoj rilataj al la tiel nomata aktivaj elementoj de la elektra cirkvito, elektra energio estas konvertita en varmego. En aliaj vortoj, ili forigas povo de la cirkvito kaj konverti ĝin en varmo.
• L - induktanco. Induktanco en elektraj cirkvitoj - analoga de maso aŭ inerteco en mekanikaj sistemoj. Ĉi komponanto estas ne tre konata en la cirkvito ĝis vi provu fari ĝin en ajna ŝanĝo. En mekaniko, ekzemple, tia ŝanĝo estas la ŝanĝo en rapido. La elektra cirkvito - la aktuala ŝanĝo. Se ial okazas, la inductancia kontraŭstaras tian cirkviton reĝimo ŝanĝon.
• C - designación por kondensatoroj, kiuj estas aparatoj kiuj stokas elektra energio, kiel printempe reteni mekanikan energion. Inductancia koncentras kaj vendejoj magneta energio, dum la kondensilo zorge koncentritaj kaj tiel stokas la elektran energion.

La koncepto de la resonante cirkvito

La ŝlosilo elementoj estas resonante cirkvito inductancia (maldekstre) kaj kapacitanco (C). La rezistilo emas amortiguación de osciladoj, do ĝi forigas povo de la cirkvito. En ekzamenante la procezoj okazantaj en la resonante cirkvito, oni provizore ignori, sed oni devas memori ke, kiel la forto de frotado en mekanikaj sistemoj, elektra rezisto en la cirkvitoj ne povas esti eliminita.

La resono de resono tensioj kaj kurentoj

Depende de la metodo de konektanta la ŝlosilaj elementoj de la resono cirkvito povas esti seria kaj paralela. Kiam konektanta la serio resonanca cirkvito por tensio fonto signalon kun ofteco koincidante kun natura frekvenco, sub certaj kondiĉoj, tie ŝprucas la streso respondo. La resono en la elektra cirkvito konektita en paralela kun la reakciaj elementoj nomitaj resono fluoj.

La natura frekvenco de la resonante cirkvito

Ni povas kaŭzi la sistemo oscili je natura frekvenco. Por fari tion, vi devas unue akuzi la kondensilo, kiel montrita en la supra bildo maldekstre. Kiam tio estas farita, la ŝlosilo estas kopiita al la pozicio montrita en la sama figuro dekstre.

En epoko "0", la tuta elektra energio stokita en la kondensilo, kaj la fluo en la cirkvito estas egala al nulo (figuro malsupre). Notu ke la supro telero de la kondensilo estas pozitive ŝargita, kaj malsupre - sur la negativaj. Ni ne povas vidi la osciladoj de elektronoj en la cirkviton, sed ni povas mezuri nuna ammeter, kaj kun osciloscopio spuri la dependeco de la nuna tempo. Notu ke T sur nia horaro - la tempo necesa por kompletigi unu oscilado, kiuj semas en elektra inĝenierio nomata "heziton periodo."

La aktuala fluas en dekstruma direkto (vidu Figuro sube). Energio estas transferido de la condensador al la induktilo. Al unua vido povas simili stranga, ke la induktanco provizas energion, sed estas simila al la kineta energio enhavita en la movanta maso.

La fluo de energio estas redonita al la condensador, sed rimarku ke la polaridad de la kondensilo estas nun ŝanĝita. Alivorte, la fundo telero nun havas pozitivan ŝarĝon kaj la supra telero - negativa ŝarĝo (figuro malsupre).

La sistemo estas nun plene adresita, kaj la energio komencas flui de la condensador reen al la induktanco (vidu Figuro sube). Rezulte, energio estas tute reen al ĝia elirpunkto kaj estas preta por komenci la ciklon denove.

La oscilado frekvenco povas esti aproksimita tiel:

• F = 1 / 2π (LC) ^0.5,

kie: F - frekvenco, L - induktanco, C - kapacitanco.

Konsiderita en ĉi tiu ekzemplo, la procezo reflektas la fizika esenco de tensio resono.

Esploro tensio resono

En reala LC cirkvitoj ĉiam etan reziston kiu malpliiĝas kun ĉiu ciklo pliigi la nuna amplekso. Post pluraj cikloj, la nuna estas reduktita al nulo. Tiu efiko estas nomita "amortiguación de signalo sinusoidal". La kurzo de aktuala dekadenco al nulo dependas de la rezisto en la cirkvito. Tamen, la rezisto ne ŝanĝas la oftecon de la resono cirkvito osciladoj. Se la rezisto estas sufiĉe granda, sinusoidal oscilado ne okazas tute en la buklo.

Evidente, kie estas natura frekvenco de oscilado eblas resono ekscito procezo. Ni faras tion per inkluzive en lekanto ĉeno nutrado de alterna kurento (AC), kiel montrita maldekstre. La termino "variablo" indikas ke la fonto eligo tensio varias kun iu ofteco. Se la potenco fonto ofteco koincidas kun la natura frekvenco de la cirkvito, tensio resono ekestas.

Kondiĉoj de okazaĵo

Nun ni konsideru la kondiĉoj de apero de tensio resono. Kiel montrita en la lasta figuro, ni revenis al la rezistilo en la cirkvito. Sen rezistilo en la nuna ciklo en la resonante cirkvito pliiĝos al maksimume valoro determinita de la cirkviton elemento parametroj kaj nutrado. Pliigante la rezisto de la rezistilo en la resono cirkvito pliigas la tendencon al la mildigo de la fluo en la cirkvito, sed ne influas la ofteco de resono vibrojn. Tipe, la tensio resono modon ne okazas se la impedanco de la resono cirkvito kontentigas R = 2 (L / C) ^0.5.

Uzante resono tensioj por transdono de radioaparato

Tensio resono fenomeno estas ne nur fizika scivola fenomeno. Ĝi ludas decidan rolon en sendrataj konektoj teknologio - radio, televido, telefonía ĉela. Dissendiloj uzata por sendrata transdono de informo nepre enhavas cirkvitojn resoni en specifa ofteco por ĉiu aparato nomiĝas ofteco portantino. Per la anteno de transdono konektita al la transmisor, ĝi elsendas elektromagnetajn ondojn ĉe la ofteco portantino.

La anteno ĉe la alia fino transceiver vojo ricevas la signalon kaj liveras ĝin al la ricevanta cirkviton desegnita resoni en la ofteco portantino. Estas preterlasas ke la anteno ricevas pluralidad de signaloj ĉe malsamaj frekvencoj, kaj kompreneble la fono bruon. Pro la ĉeesto de la ricevanta aparato agordita al la ofteco portantino de la resonante cirkvito, la ricevilo nur selektas la ĝusta frekvenco, filtrante ĉiu nenecesa.

Post detekti la amplekso modulada (AM) radio, dediĉita malalta ofteco signalo sin de ili (LF) estas amplifita kaj nutris al la sono produktas aparato. Ĉi tiu estas la plej simpla formo de radioaparato estas tre sentema al bruo kaj enmiksiĝo.

Plibonigi la kvaliton de la ricevita informo evoluigita kaj sukcese uzis aliajn, pli progresinta vojoj de transdono de radioaparato, kiu estas ankaŭ bazita en la uzo de agordita resonante sistemoj.

Modulación de ofteco kaj la FM-radio solvas multajn el la problemoj kun radio elsendanta amplekso modulada signalo, sed koste de signifa komplekseco transdono sistemo. La FM-radio sistemo sonoj elektronike terpeco estas konvertita en malgrandan ŝanĝoj en ofteco portantino. Peco de ekipaĵo kiu elfaras tiun konvertiĝon nomiĝas "modulador" estas uzata kun la emisor.

Laŭe, la ricevilo devas esti aldonita al demodulador por konverto la signalo reen en formo kiu povas esti reproduktita tra la laŭtparolilo.

Aliaj ekzemploj uzas tension resono

Resonance tensioj kiel la fundamenta principo estas ankaŭ korpigis en la cirkvitoj de pluraj filtriloj, estas vaste uzita en elektra inĝenierio por forigi la malutilajn kaj nedezirataj signaloj kaj glatigante la pulsbato generante sinusoidal signaloj.