Co to jest obwód rezonansowy?
Obwód rezonansowy, znany również jako obwód LC, obwód zbiornika lub obwód dostrojony, jest obwodem, który przechowuje energię i przenosi ją w przód iw tył, podobnie jak wahadło wahadłowe.Energia przechodzi między indukcyjną, składnikiem obwodu, który przechowuje energię w polu magnetycznym, a kondensatorem, który przechowuje energię w polu elektrycznym.Gdy oba pracują z tą samą częstotliwością, mówi się, że obwód jest dostrojony.Takie obwody strojenia są używane w tunerach i wzmacniaczach.
Induktor i kondensator współpracują razem.Kondensator przechowuje energię w postaci napięcia, a następnie uwalnia ją w postaci prądu.Induktor przechowuje energię z prądu w polu magnetycznym, a następnie uwalnia energię z powrotem do kondensatora.Dwa elementy obwodu przechodzą swoją przechowywaną energię tam iz powrotem, zjawisko zwane oscylacją.Liczba razy każda sekunda, że energia jest przenoszona w przód iw tył, jest uważana za częstotliwość obwodu rezonansowego.
Obwód rezonansowy jest jak wahadło.Osoba pociąga wahadło na bok, w ten sposób przechowując energię potencjalną, ponieważ wahadło jest wyższe niż wcześniej.Po uwolnieniu wahadła energia potencjalna jest przekształcana w energię kinetyczną, energię ruchu.Energia kinetyczna powoduje, że wahadło przechodzi przez neutralną pozycję, która wznosi się po drugiej stronie, ponownie przechowując energię potencjalną.Wahadło oscyluje tam iz powrotem, aż zabraknie energii.
Jak wahadło, obwód rezonansowy działa najskuteczniej, gdy oscyluje na preferowanej lub rezonansowej częstotliwości.Szybkość, z jaką kondensator i induktor każda energia i uwalnianie jest funkcją czasu.Jeśli ktoś próbuje prowadzić obwód szybciej niż jego częstotliwość rezonansowa, kondensator lub induktor nie będzie w stanie podjąć i zwolnić energii wystarczająco szybko.Częstotliwość rezonansu obwodów jest zdefiniowana przez równanie 1 podzielone przez pierwiastek kwadratowy L x C. L reprezentuje indukcyjność u Henries, a C reprezentuje pojemność u Farads.
Jak dziecko na huśtawce, obwody rezonansowe tracą energię, ponieważ energia energii tracą energię, ponieważ energia energii tracą energięjest przekazywany tam iz powrotem, więc należy dodać nową energię, aby utrzymać obwód.Druty mają opór.Kondensatory nie uwalniają tak dużej energii, jak to robią. Strata w obwodzie rezonansowym jest mierzona przez współczynnik jakości lub współczynnik Q.Wyższy współczynnik Q wskazuje, że mniej energii jest utracone przy każdej oscylacji.
Współczynnik Q jest obliczany jako stosunek amplitudy lub wytrzymałości oscylacji wychodzących z obwodu, w porównaniu z tym, co trafiło do obwodu.Wyższy współczynnik Q wskazuje, że potrzebna jest mniej energii do utrzymania obwodu, a dla każdego wejścia wytwarzane jest więcej wyjściowych.Jako analogia, na huśtawce dziecka, można to porównać do tego, jak daleko huśtaw się po nacisku rodzica, w porównaniu z tym, jak daleko poruszała się ręka rodzica podczas pchania dziecka.
Oscylator jest specjalnym rodzajem obwodu, który zastępujeEnergia utracona z mniejszego niż idealnego czynnika Q.Gdy dziecko pompuje huśtawkę z prawidłową częstotliwością, dodając energię do systemu w regularnych odstępach czasu, aby przezwyciężyć stratę z powodu tarcia i odporności na wiatr, dziecko może huśtać się w nieskończoność.Tuner radiowy to obwód rezonansowy o wysokim współczynniku Q.Obrócenie pokrętła zmienia pojemność zmiennego kondensatora.Gdy obwód rezonansowy jest dostrojony do tej samej częstotliwości co nadajnik stacji radiowej, obwód wytwarza wysoką amplitudę i przezroczystą transmisję audio.