Συντονισμού στρες. Τι κύκλωμα συντονισμού

Συντονισμού είναι ένα από τα πιο κοινά στη φύση, φυσικά φαινόμενα. Το φαινόμενο της αντήχησης μπορεί να παρατηρηθεί στις μηχανικές, ηλεκτρικές και ακόμη θερμικά συστήματα. Χωρίς συντονισμό, δεν είχαμε ένα ραδιόφωνο, τηλεόραση, μουσική και ακόμα ταλαντεύεται στην παιδική χαρά, για να μην αναφέρουμε αποτελεσματικά διαγνωστικά συστήματα που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη ιατρική. Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα και χρήσιμα είδη του κυκλώματος συντονισμού είναι μια τάση συντονισμού.

Τα στοιχεία του κυκλώματος συντονισμού

Resonance μπορεί να συμβεί στις λεγόμενες RLC-κυκλώματα, που περιλαμβάνει τα ακόλουθα συστατικά:

• R - αντιστάσεις. Αυτές οι συσκευές που σχετίζονται με τις λεγόμενες ενεργά στοιχεία του ηλεκτρικού κυκλώματος, ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα. Με άλλα λόγια, αφαιρούν ισχύος από το κύκλωμα και να το μετατρέψει σε θερμότητα.
• L - αυτεπαγωγή. Αυτεπαγωγή σε ηλεκτρικά κυκλώματα - ανάλογο της μάζας ή αδρανείας σε μηχανικά συστήματα. Αυτό το στοιχείο δεν είναι ιδιαίτερα αισθητή στο κύκλωμα μέχρι να προσπαθήσουμε να το κάνουμε σε κάθε αλλαγή. Στην μηχανική, για παράδειγμα, μια τέτοια αλλαγή είναι η αλλαγή στην ταχύτητα. Το ηλεκτρικό κύκλωμα - η σημερινή αλλαγή. Αν για κάποιο λόγο συμβαίνει, η επαγωγή εξουδετερώνει τέτοια αλλαγή καθεστώτος κυκλώματος.
• Γ - ονομασία για πυκνωτές, οι οποίες είναι συσκευές που αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια, ακριβώς όπως το ελατήριο διατηρεί μηχανική ενέργεια. συμπυκνώματα αυτεπαγωγή και αποθηκεύει μαγνητική ενέργεια, ενώ το φορτίο πυκνωτή συμπυκνώματα και έτσι αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια.

Η έννοια του κυκλώματος συντονισμού

Τα βασικά στοιχεία είναι συντονισμού αυτεπαγωγή του κυκλώματος (L) και της χωρητικότητας (C). Ο αντιστάτης έχει την τάση να απόσβεση των ταλαντώσεων, έτσι ώστε να αφαιρεί ισχύος από το κύκλωμα. Κατά την εξέταση των διεργασιών που συμβαίνουν στο κύκλωμα συντονισμού, έχουμε προσωρινά αγνοήσουμε, αλλά δεν πρέπει να λησμονείται ότι, όπως και η δύναμη της τριβής σε μηχανικά συστήματα, ηλεκτρική αντίσταση στα κυκλώματα δεν μπορεί να εξαλειφθεί.

Ο συντονισμός των τάσεων και των ρευμάτων συντονισμού

Ανάλογα με τη μέθοδο σύνδεσης τα βασικά στοιχεία του κυκλώματος συντονισμού μπορεί να είναι σειριακές και παράλληλες. Κατά τη σύνδεση του κυκλώματος συντονισμού σειράς σε ένα σήμα πηγής τάσης με μια συχνότητα που συμπίπτει με μια φυσική συχνότητα, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, προκύπτει εκεί την απόκριση στο στρες. Η απήχηση στο ηλεκτρικό κύκλωμα συνδέεται παράλληλα με τα αντιδραστικά στοιχεία ονομάζονται ρεύματα συντονισμού.

Η φυσική συχνότητα του κυκλώματος συντονισμού

Μπορούμε να προκαλέσει το σύστημα να ταλαντώνεται σε μία ιδιοσυχνότητα. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει πρώτα να φορτίσει τον πυκνωτή, όπως φαίνεται στην πάνω εικόνα στα αριστερά. Όταν γίνει αυτό, το κλειδί μεταφέρεται στη θέση που φαίνεται στο ίδιο σχήμα στα δεξιά.

Στο χρόνο «0», όλη η ηλεκτρική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στον πυκνωτή, και το ρεύμα στο κύκλωμα είναι ίση με μηδέν (παρακάτω σχήμα). Σημειώστε ότι η άνω πλάκα του πυκνωτή είναι θετικά φορτισμένη, και το κάτω μέρος - αρνητική. Δεν μπορούμε να δούμε τις ταλαντώσεις των ηλεκτρονίων στο κύκλωμα, αλλά μπορούμε να μετρήσουμε τις τρέχουσες αμπερόμετρο, και με παλμογράφο για να εντοπίσει την εξάρτηση των σημερινών χρόνων. Σημειώστε ότι η T στο πρόγραμμά μας - το χρόνο που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μια ταλάντωση φέρει στην ηλεκτρολογία που ονομάζεται «περίοδος δισταγμό.»

Οι τρέχουσες ροές σε μια δεξιόστροφη κατεύθυνση (βλέπε σχήμα κατωτέρω). Ενέργεια μεταφέρεται από το συμπυκνωτή προς το πηνίο. Με την πρώτη ματιά μπορεί να φαίνεται περίεργο το γεγονός ότι η επαγωγή παρέχει ενέργεια, αλλά είναι παρόμοια με την κινητική ενέργεια που περιέχεται στην κινούμενη μάζα.

Η ροή της ενέργειας επιστρέφει στο συμπυκνωτή, αλλά σημειώστε ότι η πολικότητα του πυκνωτή έχει πλέον αλλάξει. Με άλλα λόγια, η κάτω πλάκα έχει τώρα ένα θετικό φορτίο και το άνω πλάκας - αρνητικό φορτίο (παρακάτω σχήμα).

Το σύστημα είναι τώρα απευθύνεται πλήρως, και η ενέργεια αρχίζει να ρέει από το συμπυκνωτή πίσω στον αυτεπαγωγή (βλέπε ακόλουθο σχήμα). Ως αποτέλεσμα, η ενέργεια είναι εντελώς πίσω στο σημείο εκκίνησης της και είναι έτοιμη να ξεκινήσει τον κύκλο εκ νέου.

Η συχνότητα ταλάντωσης μπορεί να προσεγγιστεί ως εξής:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

όπου: F - συχνότητας, L - αυτεπαγωγή, C - χωρητικότητα.

Εξεταζόμενες σε αυτό το παράδειγμα, η διεργασία αντανακλά την φυσική ουσία του συντονισμού τάσης.

Διερεύνηση συντονισμού τάσης

Στην πραγματική κυκλώματα LC υπάρχει πάντα μια ελαφρά αντίσταση η οποία μειώνεται με κάθε κύκλο να αυξήσει την πλάτος του ρεύματος. Μετά από αρκετούς κύκλους, το ρεύμα μειώνεται στο μηδέν. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «απόσβεση του ημιτονοειδούς σήματος». Το ποσοστό των σημερινών αποσύνθεσης στο μηδέν εξαρτάται από την αντίσταση στο κύκλωμα. Ωστόσο, η αντίσταση δεν αλλάζει τη συχνότητα των ταλαντώσεων του κυκλώματος συντονισμού. Εάν η αντίσταση είναι αρκετά μεγάλο, μια ημιτονοειδή ταλάντωση δεν θα συμβεί καθόλου στο βρόχο.

Προφανώς, όταν υπάρχει μια φυσική συχνότητα της ταλάντωσης μπορεί να αντήχηση διαδικασία διέγερσης. Το κάνουμε αυτό με τη συμπερίληψη σε μια παροχή ηλεκτρικού ρεύματος μαργαρίτα αλυσίδας του εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), όπως φαίνεται στα αριστερά. Ο όρος «μεταβλητή» υποδεικνύει ότι η τάση εξόδου πηγής μεταβάλλεται με μια ορισμένη συχνότητα. Εάν η συχνότητα πηγής ισχύος συμπίπτει με τη φυσική συχνότητα του κυκλώματος, συντονισμού τάσης προκύπτει.

Όροι εμφάνιση

Τώρα θεωρούμε τους όρους της εμφάνισης του συντονισμού τάσης. Όπως φαίνεται στην τελευταία εικόνα, επιστρέψαμε στην αντίσταση στο κύκλωμα. Καθώς δεν υπάρχει αντίσταση στην τρέχουσα βρόχο στο κύκλωμα συντονισμού θα αυξηθεί σε μια μέγιστη τιμή που καθορίζεται από τις παραμέτρους στοιχείου του κυκλώματος και το τροφοδοτικό. Η αύξηση της αντίστασης του αντιστάτη στο κύκλωμα συντονισμού αυξάνει την τάση στην εξασθένιση του ρεύματος στο κύκλωμα, αλλά δεν επηρεάζει την συχνότητα των δονήσεων συντονισμού. Τυπικά, ο τρόπος συντονισμού τάση δεν προκύψει, εάν η σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος συντονισμού ικανοποιεί R = 2 (L / C) ^0,5.

Χρησιμοποιώντας τάσεις συντονισμού για ραδιομετάδοση

φαινόμενο τάση συντονισμού δεν είναι μόνο μια φυσική περίεργο φαινόμενο. Διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην ασύρματη τεχνολογία επικοινωνιών - ραδιόφωνο, τηλεόραση, κινητή τηλεφωνία. Μεταδότες χρησιμοποιείται για την ασύρματη μετάδοση των πληροφοριών περιέχουν αναγκαστικά κύκλωμα να συντονίζεται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα για κάθε συσκευή ονομάζεται φέρουσα συχνότητα. Με τη βοήθεια της κεραίας εκπομπής συνδεδεμένο με τον πομπό, εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα στη συχνότητα φορέως.

Η κεραία στο άλλο μονοπάτι άκρο πομποδέκτη λαμβάνει το σήμα και το παραδίδει στο κύκλωμα λήψης προορίζεται να συντονίζεται στη συχνότητα φορέως. Είναι προφανές ότι η κεραία λαμβάνει ένα πλήθος σημάτων σε διαφορετικές συχνότητες, για να μην αναφέρουμε το θόρυβο του περιβάλλοντος. Λόγω της παρουσίας με τη συσκευή λήψης συντονισμένο στην φέρουσα συχνότητα του κυκλώματος συντονισμού, ο δέκτης επιλέγει μόνο τη σωστή συχνότητα, φιλτράροντας όλα τα περιττά.

Μετά την ανίχνευση του διαμορφωμένου εύρους (ΑΜ) ραδιόφωνο, ένα ειδικό σήμα χαμηλής συχνότητας από αυτήν (LF) ενισχύεται και τροφοδοτείται στη συσκευή παραγωγής ήχου. Αυτή είναι η απλούστερη μορφή του ραδιοφώνου είναι πολύ ευαίσθητο στο θόρυβο και τις παρεμβολές.

Για να βελτιωθεί η ποιότητα των πληροφοριών που έλαβε αναπτυχθεί και χρησιμοποιηθεί με επιτυχία άλλες, πιο προηγμένες τρόπους ραδιοφωνικής μετάδοσης, το οποίο βασίζεται επίσης στη χρήση των συντονισμένοι συντονισμού των συστημάτων.

διαμόρφωσης συχνότητας και το FM-ραδιόφωνο λύνει πολλά από τα προβλήματα με το σήμα διαμορφωμένου εύρους μετάδοσης ραδιοκυμάτων, αλλά με το κόστος των σημαντικών συστημάτων μεταφοράς πολυπλοκότητα. Το σύστημα FM-ραδιόφωνο ήχους ηλεκτρονικά οδού μετατρέπονται σε μικρές αλλαγές στη φέρουσα συχνότητα. Κομμάτι του εξοπλισμού που εκτελεί αυτή τη μετατροπή ονομάζεται «διαμορφωτής» χρησιμοποιείται με τον πομπό.

Κατά συνέπεια, ο δέκτης πρέπει να προστεθεί σε έναν αποδιαμορφωτή για τη μετατροπή του σήματος πίσω σε μια μορφή που μπορεί να αναπαραχθεί από το μεγάφωνο.

Άλλα παραδείγματα χρησιμοποιούν ένα συντονισμού τάσης

τάσεις Resonance όπως η θεμελιώδης αρχή ενσωματώνεται επίσης στο κύκλωμα του πολλαπλά φίλτρα, χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτροτεχνία να εξαλειφθούν οι βλαβερές και ανεπιθύμητα σήματα, και την εξομάλυνση της παλμικής κίνησης παράγει ημιτονοειδή σήματα.