Hvad er et resonanskredsløb?

Et resonanskredsløb, også kendt som et LC -kredsløb, tankkredsløb eller en indstillet kredsløb, er et kredsløb, der gemmer energi og overfører det frem og tilbage gentagne gange, svarende til en svingende pendel.Energien passerer mellem en induktor, en kredsløbskomponent, der opbevarer energi i et magnetfelt og en kondensator, der opbevarer energi i et elektrisk felt.Når de to arbejder med samme frekvens, siges kredsløbet at være afstemt.Sådanne indstillingskredsløb bruges i tunere og forstærkere.

Induktoren og kondensatoren fungerer sammen.Kondensatoren opbevarer energi i form af spænding og frigiver derefter den i form af strøm.Induktoren opbevarer energi fra strømmen i sit magnetfelt og frigiver derefter energien tilbage til kondensatoren.De to kredsløbskomponenter passerer deres lagrede energi frem og tilbage, et fænomen kaldet svingning.Antallet af gange hvert sekund, som energien overføres frem og tilbage, betragtes som hyppigheden af resonanskredsløbet.

Et resonanskredsløb er som en pendel.En person trækker pendelen til den ene side og opbevarer således potentiel energi, fordi pendelboben er højere end den var før.Når pendelen frigøres, omdannes den potentielle energi til kinetisk energi, bevægelsesenergien.Den kinetiske energi får pendelen til at passere gennem den neutrale position til at stige på den anden side og igen opbevare potentiel energi.Pendulet svinger frem og tilbage, indtil den løber tør for energi.

Som en pendul, fungerer et resonanskredsløb mest effektivt, når det svinger ved sin foretrukne eller resonante frekvens.Den hastighed, hvormed kondensator og induktor hver optages og frigiver energi, er en funktion af tiden.Hvis man prøver at køre kredsløbet hurtigere end dets resonansfrekvens, vil enten kondensatoren eller induktoren ikke være i stand til at tage op og frigive energien hurtigt nok.Kredsløbets resonansfrekvens defineres af ligningen 1 divideret med kvadratroden af L X C. L repræsenterer induktans i Henries, og C repræsenterer kapacitans i farads.

Som et barn på en sving mister resonanskredsløb noget energi, da energienpasseres frem og tilbage, så ny energi skal tilføjes for at holde kredsløbet i gang.Ledninger har modstand.Kondensatorer frigiver ikke lige så meget energi, som de tager i. Tabet i et resonanskredsløb måles med kvalitetsfaktoren eller Q -faktor.En højere Q -faktor indikerer, at mindre energi går tabt med hver svingning.

Q -faktoren beregnes som forholdet mellem amplituden eller styrken af svingninger, der kommer ud af kredsløbet, sammenlignet med hvad der gik i kredsløbet.En højere Q -faktor indikerer mindre energi er nødvendig for at opretholde kredsløbet, og der produceres mere output for hvert input.Som en analogi kan dette på et barns sving sammenlignes med hvor langt svinget rejser efter forældrenes skub, sammenlignet med hvor langt forælderens hånd rejste, mens han skubbede barnet.

En oscillator er en speciel slags kredsløb, der erstatter denEnergi mistet fra en mindre end ideel Q-faktor.Når et barn pumper en sving med den rigtige frekvens og tilføjer energi til systemet med regelmæssige intervaller for at overvinde tabet på grund af friktion og vindmodstand, kan barnet svinge på ubestemt tid.En radiotuner er et resonanskredsløb med en høj Q -faktor.Drejning af drejeknappen ændrer kapacitansen af en variabel kondensator.Når resonanskredsløbet er indstillet til den samme frekvens som radiostationens sender, producerer kredsløbet en høj amplitude og klar lydudsendelse.