Resonance stres. Kaj resonančna vezja

Resonanca je eden izmed najbolj pogosta v naravi, fizični pojavi. Pojav resonance je mogoče opaziti pri mehanskih, električnih in celo ogrevalnih sistemov. Brez resonanco, nismo imeli radio, televizijo, glasbo in celo obrne na igrišče, da ne omenjam učinkovitih diagnostičnih sistemov, ki se uporabljajo v sodobni medicini. Ena izmed najbolj zanimivih in koristnih vrst resonančno vezje je resonanca napetost.

Elementi resonančno vezje

Resonance lahko pride v tako imenovanih RLC stika, ki vsebuje naslednje sestavine:

• R - upori. Te naprave povezane s tako imenovanimi aktivnimi elementi električnega tokokroga, ki se električna energija pretvori v toploto. Z drugimi besedami, ukinil napajanje vezja in jo pretvori v toploto.
• L - induktivnost. Induktivnost v električnih tokokrogih - analog maso ali vztrajnost v mehanskih sistemih. Ta komponenta ni zelo opazna v krog, dokler ne poskusite to storiti na kateri koli sprememb. V mehaniki, na primer, takšna sprememba je sprememba v hitrosti. Električni krog - trenutna sprememba. Če se za pojavi nekaj razlogov, induktivnost preprečuje takšno spremembo režima krog.
• C - oznaka za kondenzatorje, ki so naprave, ki shranjujejo električno energijo, tako kot spomladi obdržijo mehanske energije. Induktivnosti koncentrati in trgovin magnetne energije, medtem ko je naboj kondenzatorja koncentrati in tako shranjuje električno energijo.

Koncept resonančno vezje

Ključni elementi so induktivnost nihajni krog (L) in kapacitivnosti (C). Upor je težnja, da dušenje nihanj, tako da odstranjuje napajanje vezja. Pri preučevanju procesov, ki se pojavljajo v nihajnem krogu, smo začasno zanemariti, vendar pa je treba opozoriti, da, kot je sila trenja v mehanskih sistemov, ni mogoče odpraviti električna upornost v vezij.

Resonanco resonance napetosti in tokov

Odvisno od načina povezovanja ključne elemente resonančno vezje lahko serijska in vzporedna. Pri povezovanju s serijsko resonančno vezje za vir napetosti signala s frekvenco sovpada z naravno frekvenco, pod določenimi pogoji, ki pa se pojavi odziv na stres. Resonanca v električnem vezju priključen vzporedno z reaktivnimi elementi imenovanih resonance tokovi.

Naravne frekvence resonančnega vezja

Mi lahko povzroči, da sistem nihati v naravni frekvenci. Če želite to narediti, morate najprej napolniti kondenzator, kot je prikazano na zgornji sliki na levi strani. Ko je to storjeno, je ključ prenese na položaj je prikazan na isti sliki na desni strani.

V času "0", vsa električna energija shrani v kondenzatorju in tok v vezju je enaka nič (slika spodaj). Upoštevajte, da se zgornja plošča kondenzatorja pozitivno nabiti, in dno - negativno. Mi ne vidimo nihanje elektronov v krog, vendar pa lahko merimo trenutno ampermeter, in z osciloskopa za sledenje odvisnost sedanjih časih. Upoštevajte, da T na našem urniku - čas, ki je potreben za dokončanje enega nihanja vplivajo na področju elektrotehnike, imenovano "obotavljanja obdobje."

Teče tok v smeri urinega kazalca (glej sliko spodaj). Energija se iz kondenzatorja v tuljavi. Na prvi pogled se morda zdi nenavadno, da je induktivnost zagotavlja energijo, vendar je podoben kinetične energije, vsebovane v premikajoče se mase.

Pretok energije je vrnil v kondenzator, vendar vedite, da je polariteta kondenzatorja zdaj spremenilo. Z drugimi besedami, ima spodnja plošča zdaj pozitiven naboj in zgornjo ploščo - negativen naboj (slika spodaj).

Sistem je zdaj v celoti obravnavati, in energija začne teči iz kondenzatorja nazaj v induktivnosti (glej sliko spodaj). Kot rezultat, energija je povsem nazaj na izhodiščno točko in je pripravljen za začetek cikla znova.

Frekvenca nihanja lahko aproksimiramo kot sledi:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

kjer je: F - frekvenca, L - induktivnost, C - kapacitivnost.

Obravnavati v tem primeru proces odraža fizično bistvo napetosti resonance.

Preiskava napetost resonanca

V realnih LC vezij je vedno rahel upor, ki zmanjšuje z vsakim ciklom poveča amplituda toka. Po več ciklov, se trenutni zmanjša na nič. Ta učinek se imenuje "dušenje sinusnim signalom". Stopnja sedanjega propadanja nič odvisen od upornosti v vezju. Vendar upor ne spremeni frekvenco nihanja resonance vezja. Če je upor, je dovolj velika, sinusni nihanje ne bo zgodilo sploh v zanki.

Očitno je, da tam, kjer je naravna frekvenca nihanja lahko resonance proces vzbujanja. To počnemo z vključitvijo v oskrbi z električno energijo daisy verige za izmenični tok (AC), kot je prikazano na levi strani. Izraz "spremenljivka" pomeni, da je vir izhodna napetost spreminja z določeno frekvenco. Če frekvenca vir moči sovpada z naravno frekvenco vezja, napetost resonanca pojavi.

Pogoji pojavljanja

Sedaj menimo pogoje nastanka napetosti resonance. Kot je prikazano v zadnji številki, smo se vrnili v upor v vezju. Brez upora v tokovni zanki v resonančno vezje bo povečala na najvišjo vrednost, ki jo parametrov vezja elementov in oskrbe z električno energijo določi. Povečanje upornost upora v resonančno vezje poveča nagnjenost k slabljenje toka v tokokrogu, ki pa ne vpliva na pogostost resonančnih vibracij. Značilno je, da način napetost resonanca ne pride, če je impedanca resonančnega vezja izpolnjuje R = 2 (L / C) ^0,5.

Z uporabo resonančnih napetosti za radijski prenos

Napetost resonanca pojav ni samo fizično radoveden pojav. Igra ključno vlogo pri brezžične komunikacijske tehnologije - radio, televizija, mobilna telefonija. Oddajniki za brezžični prenos podatkov nujno vsebuje vezje za resonanco pri določeni frekvenci za vsako napravo imenujemo nosilna frekvenca. S pomočjo oddajno anteno povezan z oddajnikom, oddaja elektromagnetne valove na nosilno frekvenco.

Antena na drugem koncu oddajno poti prejme signal in ga dostavi na sprejemnem vezju namenjen odmevati na nosilne frekvence. Očitno je, da je antena prejme več signalov pri različnih frekvencah, da ne omenjam, da hrup iz ozadja. Zaradi prisotnosti na sprejemno napravo naravnan na nosilno frekvenco nihajnega kroga, sprejemnik izbere le pravo frekvenco, izločijo vse nepotrebno.

Po detektiranje amplitude moduliranega (AM) radijskih, namenskega nizke frekvence signala tega (LF) se pomnožili in dovaja v napravo za proizvodnjo zvoka. To je najpreprostejša oblika radia je zelo občutljiva na hrup in motnje.

Da bi izboljšali kakovost prejetih podatkov razvil in uspešno uporablja druge, bolj napredne načine radijskega prenosa, ki je prav tako temelji na uporabi uglašenih resonančnih sistemov.

Frekvenčna modulacija in FM-radio rešuje številne težave z radijsko oddajno amplitudo moduliranega signala, vendar na račun znatnega prenosa kompleksnost sistema. FM-radio sistem zvokov elektronski poti, se pretvorijo v majhne spremembe v nosilne frekvence. Kos opreme, ki opravlja te pretvorbe se imenuje "modulator" se uporablja z oddajnikom.

Zato je treba sprejemnik dodan demodulatorja za pretvorbo signala nazaj v obliki, ki jih je mogoče reproducirati prek zvočnika.

Drugi primeri uporabljajo napetostni odziv

Resonance napetosti, saj je temeljno načelo vključeno tudi v vezju več filtrov, se pogosto uporabljajo v elektrotehniki za odpravo škodljive in neželene signale in glajenje utripanje generiranje sinusnih signalov.