Резонанстық стресс. Қандай резонанс тұйықталу

Резонансты табиғатта ең көп таралған бірі болып табылады физикалық құбылыстар. құбылыс резонанс механикалық, электрлiк және тіпті жылу жүйелерінде байқауға болады. резонанс жоқ, біз радио, теледидар, музыка және ойын алаңында тіпті качели бар емес, қазіргі заманғы медицинада пайдаланылатын тиімді диагностикалық жүйесін еске емес. контур резонанстық ең қызықты және пайдалы түрлерінің бірі резонанстық кернеу болып табылады.

резонанстық тізбектің элементтері

Резонансты мынадай құрамдас бөліктері бар, деп аталатын RLC-тізбектерде орын алуы мүмкін:

• R - резисторлар. Электр тізбегінің деп аталатын белсенді элементтерімен байланысты Бұл құрылғылар, электр энергиясы, жылу айналады. Басқаша айтқанда, олар тізбекті қуат алып тастау және жылу оны түрлендіру.
• L - индуктивті. Электр тізбегінің индуктивтілік - механикалық жүйелерде массасы немесе инерция аналогтық. Егер сіз қандай да бір өзгерістер мұны тырысады дейін Бұл компонент тізбегінде өте айтарлықтай емес. механика, мысалы, осындай өзгеріс жылдамдығы өзгерісі болып табылады. электр тұйықталу - ағымдағы өзгерту. қандай да бір себеппен бұл орын алса, индуктивтілік мұндай тұйықталу режимі өзгеріс қарсы.
• C - көктемгі сақтап сияқты электр энергиясын сақтау құрылғылары болып табылады конденсаторлар үшін белгілеу, механикалық энергия. конденсатор зарядының концентраттар және, осылайша, электр энергиясын сақтайды, ал индуктивтілік, магниттік энергия концентраттар мен дүкендер.

резонанстық тізбектің ұғымы

негізгі элементтері резонанстық тізбек индуктивтілік (L) және сыйымдылығы (С) болып табылады. ол тізбек ажыратады қуат сондықтан резистор тербеліс демпферлік үрдісі бар. резонанстық контур жатқан процестерді қарастыра отырып, біз уақытша ескермеу, бірақ ол механикалық жүйелерде үйкеліс күшіне сияқты, тізбектегі электр кедергісі жойылады мүмкін емес, бұл есте болуы керек.

резонанстық кернеулер мен токтардың резонанстық

резонанстық тізбектің негізгі элементтерін қосу әдісіне байланысты тізбекті және параллель болуы мүмкін. табиғи жиілігі сәйкес келетін жиілігі бар кернеу көзі сигнал дәйекті резонанстық контурын жалғаған кезде, белгілі бір жағдайларда, стресс жауап туындайды. резонансты ағымдар деп аталатын реактивті элементтер параллель қосылған электр тізбегіндегі резонанс.

резонанстық контурын табиғи жиілігі

Біз жүйесі табиғи жиілікте тербелісі тудыруы мүмкін. сол жақ жоғарғы суретте көрсетілгендей Мұны істеу үшін, алдымен, конденсатор зарядтау керек. Бұл аяқталғанда, негізгі оң жақтағы сол суретте көрсетілгендей лауазымына ауыстырылды.

уақытта «0», барлық конденсатор сақталған электр энергиясы, және ток тізбегінде (төмендегі суретте) нөлге тең. Конденсатордың жоғарғы пластина оң зарядталған Назар аударыңыз, және төменгі - теріс. Біз тізбектің электрондардың тербеліс көре алмаймыз, бірақ біз қазіргі амперметр өлшеу, және ағымдағы есе тәуелділігін қадағалауға осциллографтар көмегімен мүмкін. Біздің кесте бойынша, бұл T Ескерту - бұл деп аталатын электротехника бір тербеліс мойынтіректерді аяқтау уақытына «ауытқуы кезеңі.»

сағат тілі бағытымен ағымдағы ағындары (төмендегі суретті қараңыз). Энергия конденсатордың беріледі индуктор. Бір қарағанда, бұл индуктивтілік энергиясын береді деп оғаш көрінуі мүмкін, бірақ ол қозғалатын массасы қамтылған кинетикалық энергиясын ұқсас.

энергия ағыны конденсатор оралды, бірақ конденсатор өрістеріне қазір өзгерді деп атап отыр. теріс заряд (төмендегі суретте) - Басқаша айтқанда, төменгі пластина қазір оң зарядты және жоғарғы табақшасы бар.

жүйесі қазір толық жолданған, және энергетика кері индуктивтілік (төмендегі суретті қараңыз) конденсатор ағып бастайды. Нәтижесінде, энергетикалық кері өз нүктесі толық болып табылады және қайта циклын бастауға дайын.

төмендегідей тербеліс жиілігі жақындатуға болады:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

мұндағы: F - жиілігі, L - индуктивтілік, C - сыйымдылығы.

Бұл мысалда қаралады, процесс кернеу резонанстық физикалық мәнін көрсетеді.

Тергеу кернеу резонанс

Нақты LC тізбектерде ток амплитудасы арттыру әрбір циклде азаяды Аздап кедергі әрқашан бар. бірнеше цикл кейін, ағымдағы нөлге дейін төмендейді. Бұл әсер «Синусоидалы сигналдың демпферлік» деп аталады. нөлге ағымдағы ыдырау жылдамдығы тізбегінде қарсылық байланысты. Алайда, қарсылық резонанстық тізбек тербеліс жиілігін өзгертпейді. қарсылық жеткілікті үлкен болса, синусоидалды тербеліс цикл барлық орын алмайды.

Әлбетте, онда тербеліс Can резонанстық қозу процесінің табиғи жиілігі бар. Біз тізбекті электрмен жабдықтау, оның ішінде осы істеу ток айнымалы сол жағында көрсетілгендей, (AC). термин «айнымалы» көзі шығыс кернеуі белгілі бір жиілікпен өзгеріп отырады көрсетеді. қуат көзі жиілігі тізбектің табиғи жиілігі сәйкес келеді, онда кернеу резонанс туындайды.

пайда шарттары

Енді біз кернеу резонанс туындаған жағдай деп есептеймін. соңғы суретте көрсетілгендей, біз тізбегінің резистор оралды. резонанстық тізбегіндегі ток контуры жоқ резистор бар тізбек элементі параметрлерін және электрмен жабдықтау бойынша анықталады ең жоғары мәнін артады. резонансты тізбектің резистора қарсылық арттыру ток тізбегінде тоқталу үрдісі арттырады, бірақ резонанстық жиілікті тербеліс әсер етпейді. резонанстық тұйықталу қанағаттандырады кедергісі R = 2 (L / C) ^0,5 Әдетте, егер кернеу резонанс режимі орын ^жоқ.

Радио беру үшін резонансты кернеулерді пайдалану

Кернеу резонанс құбылысы ғана емес физикалық қызық құбылыс. радио, теледидар, ұялы телефония - бұл шешуші сымсыз байланыс технологиясы бойынша рөл атқарады. ақпарат сымсыз беру үшін пайдаланылатын таратқыштар міндетті әрбір құрылғы тасымалдаушы жиілік деп аталады үшін нақты жиілікте резонанс тізбегі бар. таратқыштың қосылған таратушы антенна арқылы, ол шығарады электромагниттік толқындарды тасымалдаушы жиілікте.

басқа ұшын трансивер жолдары антенна сигналы қабылдайды және тасымалдаушы жиілікте резонанс арналған қабылдау тізбекке оны жеткізеді. Бұл антенна әр түрлі жиілікте сигналдарды көптеген айтпағанда, фондық шу алады анық. Байланысты резонанстық тізбектің тасымалдаушы жиілігі бапталған алу құрылғыдағы болуына, қабылдағыш ғана барлық қажетсіз сүзгіден өткізіп, дұрыс жиілікті таңдайды.

модуляцияланған амплитудасы (AM) радио анықтау кейін, (LF) осыған арнайы төмен жиілікті сигнал құрылғысын шығаратын дыбысты күшеюде және беріледі. Бұл радио қарапайым нысаны шу мен кедергілер өте сезімтал болып табылады.

алынған ақпаратты әзірленді және табысты, сондай-ақ реттелген резонанстық жүйелерді қолдануға негізделген радио беру басқа, неғұрлым озық жолдарын, пайдаланылатын сапасын жақсарту үшін.

Жиілік модуляция және FM-радио радио таратқыш амплитудасы модуляцияланған сигнал көптеген проблемалар, бірақ айтарлықтай күрделілігі беру жүйесінің құны бойынша шешеді. FM-радио жүйесі электрондық жолдарының тасымалдаушы жиілігі шағын өзгерістер айырбасталады естіледі. Осы конверсиялау «модулятор» деп аталады орындайды жабдықтың бөлігі таратқыштың пайдаланылады.

Тиісінше, қабылдағыш кері динамик арқылы ойнату мүмкін нысанын сигнал түрлендіру үшін демодулятор қосылған болуы тиіс.

Басқа мысалдар кернеу резонанс пайдалануға

іргелі принципі, сондай-ақ бірнеше сүзгілер схемалы тіркелген ретінде резонансты кернеу, кеңінен зиянды және жағымсыз сигналдар жоюға электротехника пайдаланылатын, және синусоидалды сигналдар генерациялау тыныс-тіршілігін тегістеу жатыр.