Elektrisk resonans

Elektrisk resonans forekommer i et elektrisk kredsløb ved en bestemt resonansfrekvens, når de imaginære dele af impedanser eller indlæggelser af kredsløbselementer ophæver hinanden. I nogle kredsløb dette sker, når impedansen mellem input og output af kredsløbet er næsten nul, og overføringsfunktionen er tæt på én.

Resonanskredsløb udviser ringer og kan generere højere spændinger og strømme, end fodres ind i dem. De er meget udbredt i trådløs transmission for både transmission og modtagelse.

LC kredsløb

Resonans af et kredsløb involverer kondensatorer og spoler opstår, fordi kollapsende magnetfelt af inductor genererer en elektrisk strøm i dens vindinger, der oplader kondensatoren, og derefter udleder kondensator tilvejebringer en elektrisk strøm, der bygger magnetfeltet i inductor. Denne proces gentages kontinuerligt. En analogi er en mekanisk pendul.

Ved resonans serien impedans af de to elementer er på et minimum, og den parallelle impedans er på maksimum. Resonans anvendes for tuning og filtrering, fordi det sker ved en bestemt frekvens for givne værdier af induktans og kapacitans. Det kan være skadeligt for driften af ​​kommunikation kredsløb ved at forårsage uønskede vedvarende og forbigående svingninger, som kan forårsage støj, signal forvrængning, og skader på kredsløbselementer.

Parallelresonans eller i nærheden-til-resonans kredsløb kan anvendes til at forhindre spild af elektrisk energi, som ellers ville opstå, mens induktoren opbygget sit felt eller kondensatoren oplades og aflades. Som et eksempel, asynkrone motorer spilde induktive strøm, mens synkrone dem spilde kapacitive strøm. Anvendelsen af ​​de to typer parallelt gør inductor foder kondensatoren, og omvendt, at opretholde den samme resonant strøm i kredsløbet, og omdannelse alle de nuværende til nyttigt arbejde.

Da den induktive reaktans og kapacitive reaktans er af samme størrelsesorden, ωL = 1 / ωC, så:

hvor ω = 2Trf, hvor f er resonansfrekvensen i hertz, L er induktansen i Henries, og C er kapacitans i farad, når der anvendes standard SI-enheder.

Kvaliteten af ​​resonans bestemmes af dets Q-faktor, som er en funktion af resistens. En sand svingningskreds ville have uendelig Q, men alle reelle kredsløb har en vis modstand og mindre Q og er som regel tilnærmes mere præcist ved en RLC kredsløb.

RLC kredsløb

En RLC kredsløb er et elektrisk kredsløb, der består af en modstand, en induktor og en kondensator, der er forbundet i serie eller parallelt. RLC del af navnet skyldes disse bogstaver bliver de sædvanlige elektriske symboler for modstand, induktans og kapacitans hhv. Kredsløbet danner en harmonisk oscillator for strøm og resonerer på samme måde som en svingningskreds. Den vigtigste forskel, der hidrører fra tilstedeværelsen af ​​modstanden er, at enhver svingning induceret i kredsløbet henfalder over tid, hvis den ikke holdes i gang af en kilde. Denne effekt af modstanden kaldes dæmpning. Tilstedeværelsen af ​​modstanden reducerer også topresonansfrekvensen. Nogle modstanden er uundgåelig i det virkelige kredsløb, selv om en modstand ikke udtrykkeligt indgår som en komponent. En ren LC kredsløb er et ideal, der kun eksisterer i teorien.

Der er mange ansøgninger til dette kredsløb. Det anvendes i mange forskellige typer af oscillatorkredsløb. En vigtig anvendelse er for tuning, såsom i radiomodtagere eller fjernsynsapparater, hvor de anvendes til at vælge et snævert interval af frekvenser fra den omgivende radiobølger. I denne rolle kredsløbet er ofte omtalt som et afstemt kredsløb. En RLC kredsløb kan anvendes som et båndpasfilter, båndstopfiltre filter, lavpasfilter eller højpasfilter. Tuning ansøgning, for eksempel, er et eksempel på båndpasfiltrering. RLC-filter er beskrevet som en anden-ordens kredsløb, hvilket betyder, at en spænding eller strøm i kredsløbet kan beskrives ved en anden ordens differentialligningen i kredsløb analyse.

De tre kredsløbselementer kan kombineres i en række forskellige topologier. Alle tre elementer i serie eller alle tre elementer i parallel er den enkleste i koncept og den mest ligetil at analysere. Der er imidlertid andre arrangementer, nogle med praktisk betydning i faste kredsløb. Et spørgsmål ofte stødt er behovet for at tage hensyn til spole modstand. Spoler er typisk konstrueret af spoler af tråd, er modstanden som ikke sædvanligvis ønskeligt, men det ofte har en væsentlig indvirkning på kredsløbet.

  0   0
Forrige artikel Amos de-Shalit
Næste artikel Saudiarabiske køkken

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha