استرس رزونانس. چه مدار رزونانس

رزونانس یکی از رایج ترین در طبیعت است، پدیده های فیزیکی. پدیده رزونانس را می توان در سیستم های مکانیکی، الکتریکی و حتی حرارتی مشاهده شده است. بدون رزونانس ما یک رادیو، تلویزیون، موسیقی ندارد و حتی در زمین بازی نوسان، به ذکر سیستم های تشخیصی موثر مورد استفاده در طب مدرن نیست. یکی از انواع جالب ترین و مفید ترین مدار رزونانس ولتاژ رزونانس است.

عناصر مدار رزونانس

رزونانس ممکن است در به اصطلاح RLC-مدارهای رخ می دهد، شامل اجزای زیر است:

• R - مقاومت. این دستگاه مربوط به اصطلاح عناصر فعال از مدار الکتریکی، انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می شود. به عبارت دیگر، آنها قدرت را از مدار و تبدیل آن به گرما.
• L - اندوکتانس. اندوکتانس در مدارهای الکتریکی - آنالوگ از جرم و یا اینرسی در سیستم های مکانیکی. این جزء در مدار بسیار قابل توجه نیست تا زمانی که شما سعی می کنید به آن را در هر گونه تغییر. در مکانیک، برای مثال، از جمله تغییر تغییر در سرعت است. مدار الکتریکی - تغییر جاری است. اگر آن را برای برخی از این دلیل رخ می دهد، القای مقابله چنین تغییر رژیم مدار است.
• C - طراحی برای خازن، که دستگاه هایی که ذخیره انرژی برق، فقط به عنوان بهار را حفظ می انرژی مکانیکی. کنسانتره اندوکتانس و فروشگاه های انرژی مغناطیسی، در حالی که شارژ خازن کنسانتره و در نتیجه انرژی الکتریکی ذخیره می کند.

مفهوم مدار رزونانس

عناصر کلیدی عبارتند از القای رزونانس مدار (L) و خازن (C). مقاومت است، تمایل به میرایی نوسانات، پس از آن حذف قدرت از مدار است. در بررسی فرایندهای در مدار رزونانس اتفاق می افتد، ما به طور موقت نادیده بگیرد، اما باید به یاد داشت که، مانند نیروی اصطکاک در سیستم های مکانیکی، مقاومت الکتریکی در مدار نمی تواند حذف شود.

رزونانس ولتاژ و جریان رزونانس

بسته به روش اتصال عناصر کلیدی از مدار رزونانس می تواند سریال و موازی. هنگام اتصال سری در مدار رزونانس به یک سیگنال منبع ولتاژ با فرکانس همزمان با یک فرکانس طبیعی، تحت شرایط خاصی، ناشی می شود پاسخ به استرس وجود دارد. رزونانس در مدار الکتریکی به صورت موازی با عناصر واکنشی به نام جریان رزونانس متصل می شود.

فرکانس طبیعی در مدار رزونانس

ما می توانیم باعث می شود سیستم به نوسان در فرکانس طبیعی است. برای انجام این کار، شما باید اول شارژ خازن، همانطور که در تصویر بالا در سمت چپ نشان داده شده است. هنگامی که این کار انجام شود، مهم این است که موقعیت نشان داده شده در شکل همان در سمت راست منتقل شده است.

در زمان "0"، تمام انرژی الکتریکی ذخیره شده در خازن و جریان در مدار به صفر (شکل زیر) برابر است. توجه داشته باشید که صفحه بالا از خازن دارای بار مثبت است، و در پایین - در منفی است. ما نمی توانیم نوسانات الکترون ها در مدار را ببینید، اما ما می توانیم آمپر متر فعلی اندازه گیری، و با اسیلوسکوپ برای ردیابی وابستگی زمان فعلی. توجه داشته باشید که T در برنامه ما - مدت زمان لازم برای تکمیل یک نوسان تحمل و در مهندسی برق به نام "دوره تردید."

جریان جاری در جهت عقربه های ساعت (شکل زیر). انرژی از کندانسور منتقل سلف. در نگاه اول ممکن است به نظر می رسد عجیب و غریب که اندوکتانس انرژی فراهم می کند، اما آن را شبیه به انرژی جنبشی موجود در توده در حال حرکت است.

جریان انرژی به کندانسور بازگشت، اما توجه داشته باشید که قطب خازن در حال حاضر تغییر کرده است. به عبارت دیگر، صفحه پایین در حال حاضر یک بار مثبت و صفحه بالایی - بار منفی (شکل زیر).

این سیستم به طور کامل پرداخته، و انرژی شروع به جریان از کندانسور به اندوکتانس (نگاه کنید به شکل زیر). به عنوان یک نتیجه، انرژی به طور کامل به نقطه شروع آن و آماده برای شروع چرخه دوباره است.

فرکانس نوسان را می توان به شرح زیر تقریب زده شود:

• F = 1 / 2π (LC) ^0،5،

که در آن: F - فرکانس، L - اندوکتانس، C - ظرفیت خازنی است.

در نظر گرفته شده در این مثال، روند نشان دهنده جوهر فیزیکی رزونانس ولتاژ.

رزونانس ولتاژ بررسی

در مدارهای LC واقعی است که همیشه یک مقاومت کمی که باعث کاهش در هر چرخه افزایش دامنه فعلی وجود دارد. پس از چند چرخه، در حال حاضر صفر است. این اثر به نام "میرایی سیگنال سینوسی". نرخ واپاشی فعلی به صفر بستگی به مقاومت در مدار است. با این حال، مقاومت می کند فرکانس نوسان مدار رزونانس را تغییر دهید. اگر مقاومت به اندازه کافی بزرگ است، یک نوسان سینوسی خواهد نه در همه در حلقه رخ می دهد.

بدیهی است، که در آن یک فرکانس طبیعی نوسان می تواند روند تحریک رزونانس وجود دارد. ما این کار را از جمله در یک منبع تغذیه زنجیره ای گل مروارید ا ç (AC)، به عنوان در سمت چپ نشان داده شده است. اصطلاح "متغیر" نشان می دهد که ولتاژ خروجی منبع با یک فرکانس خاص متفاوت است. اگر فرکانس منبع قدرت همزمان با فرکانس طبیعی در مدار، رزونانس ولتاژ ناشی می شود.

شرایط استفاده از وقوع

در حال حاضر ما شرایط وقوع رزونانس ولتاژ در نظر بگیرید. همانطور که در شکل نشان داده شده آخرین، ما به مقاومت در مدار بازگشت. با مقاومت در حلقه جریان در مدار رزونانس خواهد به یک مقدار حداکثر تعیین شده توسط پارامترهای عنصر مدار و منبع تغذیه را افزایش دهد. افزایش مقاومت مقاومت در مدار رزونانس را افزایش می دهد تمایل به تضعیف جریان در مدار، اما فرکانس ارتعاشات رزونانس تاثیر نمی گذارد. به طور معمول، حالت ولتاژ رزونانس رخ نمی دهد اگر امپدانس مدار رزونانس ارضا R = 2 (L / C) ^0،5.

با استفاده از ولتاژ رزونانس برای فرستنده های رادیویی

پدیده رزونانس ولتاژ نه تنها یک پدیده کنجکاو فیزیکی است. رادیو، تلویزیون، تلفن های سلولی - این یک نقش حیاتی در فن آوری بی سیم ارتباطات ایفا می کند. انتقال مورد استفاده برای انتقال بی سیم اطلاعات لزوما شامل مدارات به طنین در یک فرکانس خاص برای هر دستگاه فرکانس حامل نامیده می شود. با استفاده از آنتن فرستنده به فرستنده متصل، آن را منتشر می کند امواج الکترومغناطیسی در فرکانس حامل است.

آنتن در دیگر مسیر پایان فرستنده و گیرنده سیگنال را دریافت و ارائه آن را به مدار دریافت طراحی شده به طنین در بسامد حامل. واضح است که آنتن کثرت از سیگنال های دریافت در فرکانس های مختلف، به ذکر نویز پس زمینه را ندارد. با توجه به حضور در دستگاه گیرنده تنظیم به فرکانس حامل از مدار رزونانس، گیرنده تنها انتخاب فرکانس صحیح، فیلتر کردن همه غیر ضروری.

پس از تشخیص دامنه مدوله (AM) رادیو، سیگنال فرکانس پایین اختصاص داده شده ان (LF) است تقویت و تغذیه به دستگاه تولید صدا. این ساده ترین شکل رادیویی بسیار حساس به نویز و تداخل است.

به منظور بهبود کیفیت از اطلاعات دریافت شده توسعه یافته و با موفقیت مورد استفاده دیگر، روش های پیشرفته تر از فرستنده های رادیویی، که آن هم در استفاده از سیستم های رزونانس تنظیم است.

مدولاسیون فرکانس و رادیو FM حل بسیاری از مشکلات با انتقال رادیویی دامنه سیگنال مدوله، اما در هزینه سیستم انتقال پیچیدگی قابل توجه است. سیستم رادیو FM برای تلفن های موبایل الکترونیکی دستگاه به تغییرات کوچک در فرکانس حامل تبدیل شده است. قطعه ای از تجهیزات است که انجام این تبدیل به یک "زیر و بم" است که با فرستنده استفاده می شود به نام.

بر این اساس، گیرنده باید به یک دمدولاتور برای تبدیل سیگنال به یک فرم است که می تواند از طریق بلندگو تکثیر اضافه شده است.

نمونه های دیگر استفاده از یک رزونانس ولتاژ

ولتاژ رزونانس به عنوان اصل اساسی نیز در مدار از فیلترهای متعدد گنجانیده شده است، به طور گسترده ای در مهندسی برق استفاده برای از بین بردن سیگنال های مضر و ناخواسته، و صاف ضربان تولید سیگنال های سینوسی.