Co to jest obwód rezonansowy?
Obwód rezonansowy, znany również jako obwód LC, obwód zbiornika lub obwód dostrojony, jest obwodem, który przechowuje energię i przenosi go w przód iw tył, podobnie jak wahadło wahadłowe. Energia przechodzi między indukcyjną, składnikiem obwodu, który przechowuje energię w polu magnetycznym, a kondensatorem, który przechowuje energię w polu elektrycznym. Gdy oba pracują z tą samą częstotliwością, mówi się, że obwód jest dostrojony. Takie obwody strojenia są używane w tunerach i wzmacniaczach.
Induktor i kondensator współpracują razem. Kondensator przechowuje energię w postaci napięcia, a następnie uwalnia ją w postaci prądu. Induktor przechowuje energię z prądu w polu magnetycznym, a następnie uwalnia energię z powrotem do kondensatora. Dwa elementy obwodu przechodzą swoją przechowywaną energię tam iz powrotem, zjawisko zwane oscylacją. Liczba razy na sekundę, w której energia jest przenoszona w przód iw tył, jest uważana za częstotliwość obwodu rezonansowego.
A rezonans CIRcuit jest jak wahadło. Osoba pociąga wahadło na bok, w ten sposób przechowując energię potencjalną, ponieważ wahadło jest wyższe niż wcześniej. Po uwolnieniu wahadła energia potencjalna jest przekształcana w energię kinetyczną, energię ruchu. Energia kinetyczna powoduje, że wahadło przechodzi przez neutralną pozycję, która wznosi się po drugiej stronie, ponownie przechowując energię potencjalną. Wahadło oscyluje tam iz powrotem, aż zabraknie energii.
Podobnie jak wahadło, obwód rezonansowy działa najskuteczniej, gdy oscyluje z preferowaną lub rezonansową częstotliwością. Szybkość, z jaką kondensator i induktor każda energia i uwalnianie jest funkcją czasu. Jeśli ktoś próbuje prowadzić obwód szybciej niż jego częstotliwość rezonansowa, kondensator lub induktor nie będzie w stanie podjąć i zwolnić energii wystarczająco szybko. Częstotliwość rezonansu obwodu jest zdefiniowana przez equatina 1 podzielony przez pierwiastek kwadratowy L X C. L reprezentuje indukcyjność u Henries, a C reprezentuje pojemność u Farad.
Podobnie jak dziecko na huśtawce, obwody rezonansowe tracą energię, gdy energia jest przekazywana tam iz powrotem, więc należy dodać nową energię, aby utrzymać obwód. Druty mają opór. Kondensatory nie uwalniają tak dużej energii, jak to robią. Strata w obwodzie rezonansowym jest mierzona przez współczynnik jakości lub współczynnik Q. Wyższy współczynnik Q wskazuje, że mniej energii jest tracone przy każdej oscylacji.
Współczynnik Q jest obliczany jako stosunek amplitudy lub wytrzymałości oscylacji wychodzących z obwodu, w porównaniu z tym, co trafił do obwodu. Wyższy współczynnik Q wskazuje, że potrzebna jest mniej energii do utrzymania obwodu, a dla każdego wejścia wytwarzane jest więcej wyjściowych. Jako analogię, na huśtawce dziecka, można to porównać do tego, jak daleko huśtaw się po nacisku rodzica, w porównaniu z tym, jak daleko poruszała się ręka rodzica, pchając dziecko.
OscylLator to specjalny rodzaj obwodu, który zastępuje energię utraconą z mniejszego niż idealnego współczynnika Q. Gdy dziecko pompuje huśtawkę z prawidłową częstotliwością, dodając energię do systemu w regularnych odstępach czasu, aby przezwyciężyć stratę z powodu tarcia i odporności na wiatr, dziecko może huśtać się w nieskończoność. Tuner radiowy to obwód rezonansowy o wysokim współczynniku Q. Obrócenie pokrętła zmienia pojemność zmiennego kondensatora. Gdy obwód rezonansowy jest dostrojony do tej samej częstotliwości, co nadajnik stacji radiowej, obwód wytwarza wysoką amplitudę i przezroczystą transmisję audio.