Rezonancia stressz - stadopedia
Az induktív módon kapcsolt induktivitás, kapacitás és aktív ellenállás láncolata oszcilláló rendszernek tekinthető, mivel természetes frekvenciájú elektromágneses oszcillációt okozhat
Ezek az oszcillációk csillapodnak, mivel az oszcilláció során az áramkörben koncentrált energia szabadul fel, mivel a rezgés során az aktív ellenállás hője.
Ezután, ha egy változó emf szerepel a forrás áramkörben, akkor tekinthető olyan elemnek, amely megindítja az erőszakos oszcillációkat és a frekvenciát az áramkörben. Következésképpen az egyenlet
a kényszerített elektromágneses oszcillációk egyenlete egy külső időszakosan változó EMF hatására.
A fizikai mennyiségek felhasználásával: a természetes frekvencia és a csillapítási együttható, ezt az egyenletet formában ábrázolhatjuk.
Mint ismeretes, a kényszerített vibráció jellegzetes rezonancia jelenség, amely abból áll, növekedését kényszerített oszcillációs amplitúdóját, ha a frekvencia a külső hatás, hogy a rezonancia frekvencia, amely attól függ, hogy a paramétereket a oszcillációs rendszer.
A vizsgált áramkörben - az oszcilláló áramkörben - a kényszerített oszcilláció a kondenzátor áramerősségét, töltését és feszültségét, valamint a feszültséget az induktoron végzi.
A rezonancia görbék az amplitúdó értékek függőek, amelyek a fizikai mennyiségek erőteljes oszcillációját hajtják végre a külső akció frekvenciáján, vagyis ebben az esetben az emf forrásának gyakoriságára.
Az Ohm törvénye a megfontolt áramkör számára - az oszcilláló áramkör - lehetővé teszi az aktuális intenzitás amplitúdójának függését az emf forrásától.
Ha az EMF amplitúdója, valamint az aktív ellenállás, a kapacitás és az induktivitás értékei állandóak, akkor az áramerősség amplitúdója csak a frekvenciától függ.
Az áram maximális amplitúdója: at. Ebben az esetben az emf forrás frekvenciája egybeesik az oszcilláló áramkör természetes frekvenciájával :,
azaz a jelenlegi erő rezonanciáinak rezgése esetén megfigyelhető.
A 155. ábra mutatja az áram amplitúdójának rezonancia görbéit a forrás frekvenciájának függvényében, amely az oszcilláló áramkör különböző aktív ellenállását mutatja. A rezonancia erősebben fejeződik ki, annál kisebb az aktív ellenállás, vagyis kisebb a csillapítási együttható.
A kondenzátor töltés és feszültség oszcillációja egybeesik a fázisban. Nézzük meg a töltési oszcillációk amplitúdójának függését a frekvencián. Amint az az 51. szakaszban látható. Ha a természetes frekvenciára és a csillapítási együtthatóra vonatkozó kifejezéseket használjuk, akkor ez a kifejezés az alábbi alakra változik:
. A töltési amplitúdó maximális értéke a radicand kifejezés minimális értékével érhető el. A radicand deriváltját frekvencia szerint vesszük és egyenlővé tesszük nullával: vagy. Ha ezt az értéket a töltés amplitúdójának kifejezésére cseréli, kapjuk :.
Tehát hogyan. akkor a kondenzátoron a feszültség maximális amplitúdója az emf forrásának azonos értékével érhető el :.
A 157. és 157. ábra a kondenzátor töltöttségének és feszültségének amplitúdóértékeinek rezonancia görbéit mutatja különböző aktív hurokellenállások esetén.
A töltés és a feszültség rezonanciafrekvenciája mindig kisebb, mint az áram rezonanciafrekvenciája, a rezonancia pedig annál nagyobb, annál kisebb az áramkör aktív ellenállása.
FIG.155
Az induktor feszültségének maximális értéke (lásd 51. §) szintén átalakul a természetes frekvencia és a csillapítási együttható fogalmával:
. A rezonanciafrekvencia megtalálható ennek a kifejezésnek a frekvenciaszármazékainak figyelembe vételével, és egyenlővé teszi nullával. Az induktor feszültségének rezonanciafrekvenciája :.
Ha konvertálni, és hasonlítsa össze a kifejezés a rezonancia frekvenciája a kondenzátor és az induktivitás a rezonancia frekvenciája a jelenlegi :. . . arra lehet következtetni, hogy általában a rezonancia frekvenciát a kondenzátor feszültsége mindig kisebb, és mindig nagyobb, mint a rezonancia frekvencia az aktuális (és a feszültség az aktív ellenállás) a feszültség a tekercs. Az aktív ellenállás, induktivitás és kapacitás feszültség rezonancia görbéit az 1. ábrán mutatjuk be.
Az alacsony gyengüléssel járó gyakorlati érdeklődésre számot tartó áramkörök esetében. elhanyagolható. Ebben az esetben a rezonancia valamennyi változó elektromos mennyiségek: áram, töltőfeszültség és a kondenzátor, a feszültség a tekercs fordul szinte egy időben a forrás frekvenciája megegyezik a frekvencia szabad rezgések az áramkörben:
. Rezonancia esetén az áram és a feszültség közötti fáziseltolás nulla (159.
Nagy csillapítású áramkörök esetén, ha az aktív ellenállás olyan nagy, hogy. a radikán képzeletbeli lesz, és a rezonancia görbe nincs maximális, vagyis nincs rezonancia. Ebben az esetben az R3 ellenállás esetében a 157-es ábra mutatja a forrásfrekvencia kondenzátor feszültségének függését.
A rezonáns jelenséget a forrást egy kontúrelem elemek egymás utáni összekapcsolása során feszültség-rezonanciának nevezzük. Ebben az esetben azt nevezzük hullámnak vagy jellemző impedanciának, és az induktor és a kondenzátor maximális feszültsége egyenlő és ellentétes fázisban.
Az alacsony csillapítású áramköröknél "éles" rezonancia és magas Q tényező jellemző. amely (lásd az 50. §-t) jellemzi az áramkör relatív csökkenését a szabad oszcilláció alatt.
A Q fizikai értelme azoknál az áramköröknél, amelyek rezonanciacsökkenése alacsony.
1) A Q-tényező azt mutatja, hogy a kondenzátor (és az induktor) feszültség amplitúdója hányszor haladja meg a külső EMF amplitúdóját (158. .
Ezért figyelembe kell venni, hogy rezonancia esetén, még kis külső EMF esetén is, az induktivitás és a kapacitásfeszültségek nagy értéket érhetnek el, ami veszélyes az emberi életre:
2) Megmutatható, hogy a minőségi tényező a rezonancia görbe relatív szélességét jellemzi:. A rezonáns görbe szélességét vagy a sávszélességet frekvenciaintervallumnak nevezik. frekvenciákkal korlátozva és. amivel az amplitúdó kisebb, mint a rezonancia amplitúdója (160.
Ezért a minőségi tényező a viszonylagos átviteli szélesség vagy a rezonancia görbe relatív szélessége.
A rezonancia a komplex "jel" (regisztrált feszültség) kivonására szolgál a kívánt komponenshez. Ez rádiótechnikai szempontból fontos a rádiójel bizonyos frekvenciájának fogadására és beállítására. Minél magasabb az áramkör minőségi tényezője, a már rezonáns görbe, és annál könnyebb "újjáépíteni" a szomszédos frekvenciákon végrehajtott adásokból.
A gyakorlatban, a Q az áramkör a kiválasztott, és mivel a szükséges minőségű jel vétel, hiszen csökkentése információk (frekvenciasáv) csökken a szélessége a rezonancia görbe „átvitt” áramkör.
