共鳴回路とは何ですか？

LC回路、タンク回路、またはチューニング回路とも呼ばれる共振回路は、エネルギーを蓄積し、揺れる振り子と同様に繰り返し前後に移動する回路です。エネルギーは、インダクタ、磁場にエネルギーを貯蔵する回路成分、および電場にエネルギーを蓄えるコンデンサの間を通過します。 2つが同じ周波数で動作している場合、回路は調整されていると言われます。このようなチューニング回路は、チューナーとアンプで使用されます。

インダクタとコンデンサは一緒に機能します。コンデンサは電圧の形でエネルギーを保存し、電流の形で放出します。インダクタは、磁場に電流からエネルギーを蓄積し、エネルギーをコンデンサに戻します。 2つの回路コンポーネントは、蓄積されたエネルギーを前後に通過します。これは、振動と呼ばれる現象です。エネルギーが前後に伝達される各秒の回数は、共鳴回路の周波数と見なされます。

共鳴CIrcuitは振り子のようなものです。ペンドゥルムボブは以前よりも高いため、人は振り子を片側に引っ張り、ポテンシャルエネルギーを保存します。振り子が放出されると、ポテンシャルエネルギーは運動エネルギー、動きのエネルギーに変わります。運動エネルギーにより、振り子は中性位置を通過して反対側で上昇し、再びポテンシャルエネルギーを蓄積します。振り子はエネルギーがなくなるまで前後に振動します。

振り子のように、共振回路は、好ましい、または共振周波数で振動すると最も効率的に機能します。コンデンサとインダクタがそれぞれ取り上げてエネルギーを放出する速度は、時間の関数です。回路を共鳴周波数よりも速く駆動しようとすると、コンデンサまたはインダクタのいずれかがエネルギーを十分に速く取り出して解放することができません。回路の共振周波数は、equatiによって定義されます1 x C.の平方根で分割されているlはヘンリーズのインダクタンスを表し、cはファラドの静電容量を表します。

スイングの子供のように、エネルギーが前後に通過するため、共鳴回路はエネルギーを失いますので、回路を維持するために新しいエネルギーを追加する必要があります。ワイヤには抵抗があります。コンデンサは、侵入するほど多くのエネルギーを放出しません。共振回路の損失は、品質係数またはQ因子によって測定されます。より高いQ因子は、振動ごとにエネルギーが失われることを示します。

Q係数は、回路に入ったものと比較して、回路から出てくる振動の振幅または強度の比として計算されます。より高いQ因子は、回路を維持するために必要なエネルギーが少なく、入力ごとに生成されるエネルギーが少ないことを示します。類推として、子供のスイングで、これは、親のプッシュ後にスイングがどこまで移動するかと比較できます。

オシルレイターは、理想的ではないQ因子から失われたエネルギーを置き換える特別な種類の回路です。子供が正しい周波数でスイングを送り出し、摩擦と風抵抗による損失を克服するために定期的にシステムにエネルギーを追加すると、子供は無期限にスイングできます。ラジオチューナーは、Qファクターが高い共鳴回路です。ノブを回すと、可変コンデンサの静電容量が変わります。共振回路がラジオ局送信機と同じ周波数にチューニングされると、回路は高い振幅とクリアオーディオブロードキャストを生成します。