Was ist ein Resonanzkreis?
Eine Resonanzkreis, auch als LC -Schaltkreis, Tankschaltung oder abgestimmter Schaltung bezeichnet, ist eine Schaltung, die Energie speichert und wiederholt hin und her überträgt, ähnlich wie ein schwingendes Pendel. Die Energie verläuft zwischen einem Induktor, einer Schaltkomponente, die Energie in einem Magnetfeld speichert, und einem Kondensator, der Energie in einem elektrischen Feld speichert. Wenn die beiden bei gleicher Frequenz arbeiten, soll die Schaltung abgestimmt werden. Solche Stimmschaltungen werden in Tunern und Verstärkern verwendet.
Die Induktor- und Kondensator arbeiten zusammen. Der Kondensator speichert Energie in Form von Spannung und füllt sie dann in Form von Strom frei. Der Induktor speichert Energie im Strom in seinem Magnetfeld und gibt dann die Energie wieder an den Kondensator weiter. Die beiden Kreiskomponenten passieren ihre gespeicherte Energie hin und her, ein Phänomen, das eine Oszillation bezeichnet wird. Die Anzahl der Zeiten, in denen die Energie hin und her übertragen wird, gilt als die Frequenz der Resonanzkreis.Rcuit ist wie ein Pendel. Eine Person zieht das Pendel auf eine Seite und speichert so potenzielle Energie, da das Pendelbob höher ist als zuvor. Wenn das Pendel freigesetzt wird, wird die potentielle Energie in kinetische Energie, die Energie der Bewegung. Die kinetische Energie führt dazu, dass das Pendel durch die neutrale Position auf der anderen Seite steigt und wieder potenzielle Energie speichert. Das Pendel schwingt hin und her, bis es die Energie mehr hat.
Wie ein Pendel funktioniert ein Resonanzkreis am effizientesten, wenn sie an seiner bevorzugten oder resonanten Frequenz schwankt. Die Rate, mit der der Kondensator und die Induktor -Energie die Energie aufnehmen und freigeben, ist eine Funktion der Zeit. Wenn man versucht, die Schaltung schneller als seine Resonanzfrequenz zu fahren, kann entweder der Kondensator oder der Induktor nicht in der Lage sein, die Energie schnell genug aufzunehmen und freizulassen. Die Resonanzfrequenz der Schaltung wird durch das Equati definiertauf 1 geteilt durch die Quadratwurzel von L x C. L repräsentiert die Induktivität in Henries, und C repräsentiert die Kapazität in Farads.
Wie ein Kind auf einer Schwung verlieren Resonanzkreise etwas Energie, wenn die Energie hin und her gelaufen ist, so dass neue Energie hinzugefügt werden muss, um die Schaltung am Laufen zu halten. Drähte haben Widerstand. Kondensatoren geben nicht so viel Energie frei, wie sie einnehmen. Der Verlust in einem Resonanzkreis wird am Qualitätsfaktor oder Q -Faktor gemessen. Ein höherer Q -Faktor zeigt an, dass bei jeder Schwingung weniger Energie verloren geht.
Der Q -Faktor wird als Verhältnis der Amplitude oder Stärke von Schwingungen berechnet, die aus der Schaltung stammen, verglichen mit dem, was in den Schaltkreis gelangt. Ein höherer Q -Faktor zeigt an, dass weniger Energie benötigt wird, um den Stromkreis aufrechtzuerhalten, und für jeden Eingang wird mehr Ausgang erzeugt. Als Analogie kann dies bei der Schwing
ein OscilLator ist eine besondere Art von Schaltung, die die Energie ersetzt, die durch einen weniger idealen Q-Faktor verloren geht. Wenn ein Kind in regelmäßigen Abständen einen Schwung bei der richtigen Frequenz pumpt und Energie zum Energieversystem hinzufügt, um den Verlust aufgrund von Reibung und Windbeständigkeit zu überwinden, kann das Kind unbegrenzt schwingen. Ein Funk -Tuner ist ein Resonanzkreis mit einem hohen Q -Faktor. Das Drehen des Knopfes verändert die Kapazität eines variablen Kondensators. Wenn die Resonanzschaltung auf die gleiche Frequenz wie der Sender von Radiosender abgestimmt ist, erzeugt die Schaltung eine hohe Amplitude und ein klares Audioübertrag.