Rezonanses stress. Ko rezonanse circuit

Rezonanse ir viena no visbiežāk dabā, fiziskās parādības. No fenomens rezonanses vērojama mehānisko, elektrisko un pat siltuma sistēmas. Bez rezonanses, mums nebija radio, televīzija, mūzika un pat šūpoles rotaļu laukumā, nemaz nerunājot par efektīvu diagnostikas sistēmas, ko izmanto mūsdienu medicīnā. Viens no interesantākajiem un noderīgas veidiem rezonanses ķēdes ir rezonanse spriegums.

No rezonanses ķēdes elementi

Rezonanse var rasties tā saukto RLC-ķēdēm, kas satur šādas sastāvdaļas:

• R - rezistori. Šīs ierīces, kas saistīti ar tā saukto aktīvo elementu elektriskajā ķēdē, elektroenerģija tiek pārvērsta siltumā. Citiem vārdiem sakot, tie likvidē enerģiju no ķēdes un pārvērst to par siltumu.
• L - induktivitāte. -indukcijas elektriskajām ķēdēm - analogs masas vai inerces mehānisko sistēmu. Šis komponents nav ļoti manāms ķēdē, kamēr jūs mēģināt to darīt jebkurā izmaiņām. Mehānikā, piemēram, šādas izmaiņas ir izmaiņas ātrumu. Elektriskās ķēdes - pašreizējais izmaiņas. Ja tā, lai notiek kaut kāda iemesla dēļ, induktivitāte neitralizē šādas ķēdes režīma maiņu.
• C - apzīmējums kondensatoru, kas ir ierīces, kas saglabā elektrisko enerģiju, tāpat kā pavasara saglabā mehānisko enerģiju. Induktivitāte koncentrāti un veikalos magnētisko enerģiju, bet kondensators maksa koncentrātiem un tādējādi saglabā elektrisko enerģiju.

Jēdziens rezonanses ķēdes

Pamatelementi ir rezonanses ķēdes induktivitāte (L) un kapacitātes (C). Pretestība ir tendence uz slāpēšanu svārstības, tāpēc tas noņem enerģiju no ķēdes. Pārbaudot notiekošos procesus rezonanses ķēdē, mēs īslaicīgi ignorēt, taču jāatceras, ka, piemēram, no berzes mehāniskās sistēmas spēkā, elektriskā pretestība ķēdēs nevar novērst.

Rezonanses rezonanses spriegumu un strāvu

Atkarībā no metodes, kas savieno galvenos elementus rezonanses ķēdes var būt sērijas un paralēlas. Savienojot sērija rezonanses ķēde ar sprieguma avota signālu ar frekvenci sakrīt ar dabisko frekvenci, ar zināmiem nosacījumiem, tur rodas stresa reakciju. Rezonanses elektriskajā ķēdē savienotas paralēli ar reaåètspèjìgo elementiem, ko sauc par rezonanses straumes.

Dabiskā frekvence rezonanses ķēdes

Mēs varam radīt sistēmu, kas svārstās dabas frekvenci. Lai to izdarītu, vispirms ir jāuzlādē kondensators, kā parādīts augšējā attēlā pa kreisi. Kad tas ir izdarīts, galvenais tiek nodots parādīts vienā attēlā pa labi pozīcijā.

Tajā laikā "0", visi elektrības saglabāta kondensators enerģijas, un strāva ķēdē ir vienāds ar nulli (attēlā zemāk). Ņemiet vērā, ka augšējā plāksne kondensatora ir pozitīvi uzlādēts, un apakšā - noliedzoši. Mēs nevaram redzēt svārstības elektronu ķēdē, bet mēs varam izmērīt pašreizējo ampērmetru, un ar osciloskopu izsekot atkarību pašreizējo laiku. Ņemiet vērā, ka T mūsu grafiku - laiku, kas nepieciešams, lai pabeigtu vienu svārstību ietekmē elektrotehnikā sauc par "svārstīšanās periods."

Pašreizējās plūsmas pulksteņrādītāja virzienā (skatīt attēlu zemāk). Enerģija tiek nodota no kondensatora uz induktors. No pirmā acu uzmetiena tas var likties dīvaini, ka induktivitāte sniedz enerģiju, bet tas ir līdzīgs kinētisko enerģiju ietverto kustīgā masa.

Enerģijas plūsma tiek atgriezta uz kondensatoru, bet ņemiet vērā, ka polaritāte kondensatora tagad ir mainījusies. Citiem vārdiem sakot, apakšējā plāksne šobrīd ir pozitīva maksas un augšējo plāksni - negatīvs lādiņš (skaitlis zemāk).

Sistēma tagad ir pilnībā adresēts, un enerģija sāk plūst no kondensatora atpakaļ induktivitāte (skatīt attēlu zemāk). Tā rezultātā, enerģija ir pilnīgi atpakaļ uz savu sākumpunktu, un ir gatavs sākt ciklu no jauna.

Svārstību frekvenci var aptuveni šādi:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

kur: F - frekvence, L - indukcijas, C - kapacitātes.

Apsverot šajā piemērā, process atspoguļo fizisko būtību sprieguma rezonanses.

Izmeklēšana spriegumu rezonanse

Reālajā LC ķēdēm vienmēr ir neliela pretestība, kas samazinās ar katru ciklu palielināt pašreizējo amplitūdu. Pēc vairākiem cikliem, pašreizējais ir samazināts līdz nullei. Šis efekts tiek saukta par "slāpēšanu sinusoidālu signālu". Pašreizējās sabrukšanas ātrums līdz nullei, ir atkarīgs no pretestību ķēdē. Tomēr pretestība nemaina biežumu rezonanses ķēdes svārstības. Ja pretestība ir pietiekami liela, sinusoīdu svārstību nenotiks vispār cilpas.

Protams, ja ir dabas frekvence svārstīšanās var rezonanses ierosināšanas procesu. Mēs to darām, iekļaujot ziedlapķēde barošanas no maiņstrāvas (AC), kā parādīts pa kreisi. Termins "mainīgais" norāda, ka avota izejas spriegums mainās ar noteiktu frekvenci. Ja strāvas avots frekvence sakrīt ar dabisko frekvenci ķēdes, sprieguma rezonanse rodas.

Noteikumi rašanās

Tagad mēs uzskatām nosacījumus rašanās sprieguma rezonanses. Kā redzams pēdējā attēlā, mēs atgriezās rezistoru šajā ķēdē. Bez rezistoru pašreizējā cilpa rezonanses ķēdē palielinās līdz maksimālajai vērtībai, kas noteikta ar ķēdes elementu parametriem un barošanas. Palielinot pretestību rezistoru ar rezonanses ķēdes palielina tendenci uz vājināšanās strāva ķēdē, bet neietekmē biežumu rezonanses vibrācijas. Parasti, sprieguma rezonanses režīmā nenotiek, ja pretestība no rezonanses ķēdes atbilst R = 2 (L / C) ^0,5.

Izmantojot rezonanse spriegumu un radio pārraides

Sprieguma rezonanse parādība ir ne tikai fiziska ziņkārīgs parādība. Tai ir izšķiroša nozīme, bezvadu komunikāciju tehnoloģijas - radio, televīzijas, mobilo telefoniju. Raidītāji izmanto bezvadu pārraides informācijas obligāti jāiekļauj shēmas rezonē noteiktā frekvences katrai ierīcei tiek saukta nesējfrekvence. Ar raidošo antenu savienots ar raidītāju, tas izstaro elektromagnētiskos viļņus pie nesēja frekvenci.

Antena otrā gala uztvērējs ceļā saņem signālu un nodrošina to saņēmēja ķēdes paredzēti rezonē pie nesēja frekvenci. Ir skaidrs, ka antena saņem daudzus signālus pie dažādām frekvencēm, nemaz nerunājot par fona troksni. Sakarā ar to, ka uz saņemošās ierīces, kas noregulēta uz nesējfrekvenci rezonanses ķēdes, uztvērējs tikai izvēlas pareizo frekvenci, izfiltrējot visu nevajadzīgu.

Pēc tam, kad atklājot amplitūda modulēta (AM) radio, kas veltīta zemfrekvences signālā no tiem (LF), ir papildināts un padots uz skaņas ražo ierīci. Tas ir vienkāršākais veids radio ir ļoti jutīgi pret troksni un iejaukšanās.

Lai uzlabotu saņemtās informācijas izstrādāto kvalitāti un veiksmīgi izmantotas citas, sarežģītākas veidus radio pārraides, kas ir balstīta arī uz izmantošanu regulējamos rezonanses sistēmu.

Frekvences modulācija un FM-radio atrisina daudzas problēmas, ar radioviļņu amplitūdas modulāciju signālu, bet izmaksas ievērojami sarežģītības pārvades sistēmas. FM-radio sistēma skaņas elektroniski trakts tiek pārvērsti nelielām izmaiņām nesēja frekvenci. Iekārta, kas veic šo pārveidi sauc par "modulators" tiek izmantots ar raidītāju.

Attiecīgi, uztvērējs ir pievienoti demodulators lai pārveidotu signālu atpakaļ formā, kas var reproducēt pa skaļruni.

Citi piemēri izmantot sprieguma rezonansi

Rezonanses spriegumi kā pamatprincips ir arī iekļauta shēmu no vairākiem filtriem tiek plaši izmantotas elektrotehnikas, lai novērstu kaitīgo un nevēlamo signālu, un izlīdzinot pulsācija radot sinusoidālu signālu.