Resonance stresi. Çfarë qark rezonancë

Resonance është një nga më të zakonshme në natyrë, fenomene fizike. Fenomeni i rezonancë mund të vërehet në sistemet mekanike, elektrike dhe madje edhe termike. Pa rezonancë, ne nuk kemi një radio, televizion, muzikë dhe madje edhe swings në shesh lojërash, për të mos përmendur sisteme diagnostike efektive të përdorura në mjekësinë moderne. Një nga llojet më interesante dhe të dobishme e qark rezonancë është një tension rezonancë.

Elementet e qark tingëllues

Resonance mund të ndodhë në të ashtuquajturat RLC-qarqet, i përbërë nga komponentet në vijim:

• R - rezistencat. Këto pajisje të lidhura me të ashtuquajturat elemente aktive të qark elektrik, energjia elektrike është konvertuar në nxehtësi. Me fjalë të tjera, ata të hequr pushtetin nga qark dhe kthyer atë në nxehtësi.
• L - induktancë. Induktiviteti në qarqet elektrike - analog i masës ose inerci në sistemet mekanike. Ky komponent nuk është shumë e dukshme në qark derisa ju të përpiqet të bëjë atë në ndonjë ndryshim. Në mekanikë, për shembull, një ndryshim i tillë është ndryshimi i shpejtesise. Elektrik qark - ndryshimi aktual. Në qoftë se për disa arsye ndodh, induktanca counteracts ndryshim regjimi qark.
• C - emërtim për kapacitoreve, të cilat janë pajisje që ruajtur të energjisë elektrike, ashtu si pranverë të ruajë energji mekanike. përqendrohet Induktiviteti dhe dyqane të energjisë magnetike, ndërsa ngarkuar kondensator përqendrohet dhe në këtë mënyrë ruan energji elektrike.

Koncepti e qark tingëllues

Elementet kryesore janë induktancë tingëllues qark (L) dhe vëllim (C). Rezistencë ka një tendencë për fikje të oshilacione, kështu që ajo heq pushtetin nga qark. Në shqyrtimin proceset që ndodhin në qark tingëllues, ne përkohësisht injorojë, por ajo duhet të mbahet mend se, si forca e fërkimit në sistemet mekanike, rezistenca elektrike në qarqet nuk mund të eliminohet.

Rezonancë i tension rezonancë dhe rryma

Në varësi të metodës së lidhjes elementet kyçe të qark rezonancë mund të jetë serial dhe paralele. Kur lidh qark seri tingëllues në një sinjal burim të tensionit me një frekuencë që përkon me një frekuencë natyrore, nën kushte të caktuara, aty lind përgjigjen stresit. Rezonancë në qarkut elektrik i lidhur në paralel me elementet reaktive quajtura rrymat rezonancë.

Frekuenca natyror e qark tingëllues

Ne mund të shkaktojë të sistemit të luhaten në një frekuencë natyrore. Për ta bërë këtë, ju duhet së pari të ngarkuar kondensator, siç tregohet në foto të lartë në të majtë. Kur kjo është bërë, çelësi është transferuar në pozicionin e treguar në të njëjtën figurë në të djathtë.

Në kohën e "0", tërë energjia elektrike ruhet në kondensator, dhe aktuale në qark është e barabartë me zero (figura më poshtë). Vini re se pjatë të lartë i kondensator është ngarkuar pozitivisht, dhe në fund - në negative. Ne nuk mund të shohim luhatjet e elektroneve në qark, por ne mund të masë ammeter aktuale, dhe me oshiloskop për të gjetur varësinë e kohës aktuale. Vini re se T në orarin tonë - kohën që duhet për të përfunduar një ndikim luhatje në inxhinieri elektrike të quajtur "periudhë hezitim."

Rrjedhat aktuale në një drejtim të akrepave të sahatit (shih figurën më poshtë). Energjia është transferuar nga kondensator në induktor. Në shikim të parë kjo mund të duket e çuditshme që induktancë siguron energji, por ajo është e ngjashme me energji kinetike të përfshira në masë në lëvizje.

Fluksi i energjisë është kthyer në kondensator, por vini re se polariteti i kondensator ka ndryshuar tani. Me fjalë të tjera, pjatë fund tani ka një pagesë pozitive dhe pllakën e sipërme - ngarkesë negative (figura më poshtë).

Sistemi është tani adresuar plotësisht, dhe energjia fillon të rrjedhë nga kondensator përsëri në induktancë (shih figurën më poshtë). Si rezultat i kësaj, energjia është plotësisht përsëri në pikënisje dhe është gati për të filluar ciklin përsëri.

Frekuenca luhatje mund të përafrohet si më poshtë:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

ku: F - frekuencë, L - induktancë, C - vëllim.

I konsideruar në këtë shembull, procesi i pasqyron thelbin fizike të rezonancë tensionit.

Hetimi rezonancë tensionit

Në qarqet reale LC nuk është gjithmonë një rezistencë të vogël e cila zvogëlohet me çdo cikël të rritur amplitudë aktuale. Pas disa cikle, aktuale është reduktuar në zero. Ky efekt quhet "fikje e sinjalit sinusoidale". Norma e kalbjes së tanishme në zero varet nga rezistenca në qark. Megjithatë, rezistenca nuk ndryshon frekuencën e luhatjet e qark rezonancë. Në qoftë se rezistenca është mjaft i madh, një luhatje sinusoidale nuk do të ndodhë në të gjitha në lak.

Natyrisht, ku ka një frekuencë e natyrshme e lëkundje mund rezonancë procesin ngacmim. Ne e bëjmë këtë duke përfshirë në një furnizimit me energji elektrike zinxhir daisy e alternating aktuale (AC), siç tregohet në të majtë. Termi "ndryshueshme" tregon se tensionit të prodhimit burimi ndryshon me një frekuencë të caktuar. Nëse frekuenca burim energjie përkon me frekuenca natyrore e qark, rezonancë tension lind.

Kushtet e shfaqjes

Tani ne e konsiderojmë kushtet e shfaqjes së rezonancë tensionit. Siç tregohet në figurën e fundit, ne u kthye në rezistencë në qark. Me asnjë rezistencë në lak aktuale në qark tingëllues do të rritet në një vlerë maksimale të përcaktuar nga parametrat element qarku dhe furnizimit me energji elektrike. Rritja e rezistencës së rezistencë në qark rezonancë rrit tendencën për zbutje të tanishëm në qark, por nuk ndikojnë në shpeshtësinë e vibracioneve rezonancë. Në mënyrë tipike, mënyra rezonancë tension nuk ndodhin nëse rezistencë e plotë e qark rezonancë ploteson R = 2 (L / C) ^0,5.

Përdorimi tensionet rezonancë për transmetimin e radio

fenomen Voltage rezonancë nuk është vetëm një fenomen fizik kurioz. Ajo luan një rol vendimtar në teknologjinë wireless komunikimit - radio, televizion, telefoninë celulare. Transmetuesit që përdoren për transmetimin e informacionit pa tel domosdoshmërisht përmbajnë circuitry të rezonojnë në një frekuencë të veçantë për çdo pajisje quhet frekuencë mbajtëse. Me anë të antenës transmetuese lidhur me transmetues, ai lëshon valët elektromagnetike në frekuencën zgarë.

Antenë në tjetër rrugë fund bejme merr sinjal dhe ia dorëzon atë qark pranues i projektuar për të resonate në frekuencë zgarë. Është e qartë se antena merr një shumicë të sinjaleve në frekuenca të ndryshme, për të mos përmendur zhurmën sfond. Për shkak të pranisë në pajisjen marrëse tuned me frekuencën zgarë e qark tingëllues, marrësi zgjedh vetëm frekuencën e duhur, filtrim nga të gjitha të panevojshme.

Pas zbulimit amplitudë moduluar (AM) radio, një dedikuar sinjal frekuencë të ulët nga aty (LF) është amplifikuar dhe ushqyer për pajisjen shëndoshë prodhimit. Kjo është forma më e thjeshtë e radios është shumë e ndjeshme ndaj zhurmës dhe ndërhyrje.

Për të përmirësuar cilësinë e informacionit të marrë dhe zhvilluar me sukses të përdorura të tjera, mënyra më të avancuara të transmetimit të radios, i cili bazohet edhe në përdorimin e sistemeve të tuned tingëllues.

ulje Frekuenca dhe FM-radio zgjidh shumë nga problemet me radiotransmetuese amplitudë moduluar sinjal, por me koston e sistemit të konsiderueshme të transmetimit kompleksiteti. Sistemi FM-radio tinguj elektronikisht i traktit janë konvertuar në ndryshime të vogla në frekuencë mbartese. Pjesë e pajisjeve që kryen këtë konvertim është quajtur një "modulator" është përdorur me transmetuesit.

Prandaj, marrësi duhet të shtohet në një demodulator për konvertimin e sinjalit përsëri në një formë që mund të riprodhohet nëpërmjet altoparlant.

Shembuj të tjerë të përdorur një rezonancë të tensionit

tensione rezonancë si parimi themelor është inkorporuar edhe në qarqet e filtrave të shumta, janë përdorur gjerësisht në inxhinieri elektrike për të eliminuar sinjalet dëmshme dhe të padëshiruara, dhe zbutjen e pulsation gjeneruar sinjale sinusoidale.