estresse ressonância. O circuito de ressonância

A ressonância é um dos mais comuns na natureza, fenômenos físicos. O fenómeno de ressonância pode ser observado nos sistemas mecânicos, eléctricos e mesmo térmicas. Sem ressonância, que não tinha um rádio, televisão, música e até mesmo balanços no playground, para não mencionar sistemas de diagnóstico eficazes utilizados na medicina moderna. Um dos tipos mais interessantes e úteis do circuito de ressonância é uma tensão ressonância.

Os elementos do circuito ressonante

Ressonância pode ocorrer nos chamados RLC-circuitos, que compreende os seguintes componentes:

• R – resistores. Estes dispositivos relacionados com os chamados elementos activos do circuito eléctrico, a energia eléctrica é convertida em calor. Em outras palavras, eles removem a alimentação do circuito e convertê-la em calor.
• L – indutância. Indutância em circuitos eléctricos – analógico de massa ou inércia em sistemas mecânicos. Este componente não é muito perceptível no circuito até que você tente fazê-lo em qualquer mudança. Em mecânica, por exemplo, uma tal alteração é a variação da velocidade. O circuito elétrico – a mudança atual. Se ocorre por algum motivo, a indutância neutraliza tal mudança de regime circuito.
• C – designação para capacitores, que são dispositivos que armazenam energia elétrica, assim como a mola de reter energia mecânica. concentrados indutância e lojas de energia magnética, enquanto a carga capacitor concentrados e, portanto, armazena a energia elétrica.

O conceito de que o circuito ressonante

Os elementos chave são indutância de ressonância do circuito (L) e de capacitância (C). O resistor tem uma tendência para o amortecimento de oscilações, por isso, remove a alimentação a partir do circuito. Ao examinar os processos que ocorrem no circuito de ressonância, que temporariamente ignorar, mas deve ser lembrado que, como a força de atrito em sistemas mecânicos, a resistência eléctrica no circuito não pode ser eliminado.

A ressonância de tensões e correntes de ressonância

Dependendo do método de ligar os elementos principais do circuito de ressonância pode ser de série e paralelo. Ao ligar o circuito ressonante série para um sinal de fonte de tensão com uma frequência coincidente com uma frequência natural, em certas condições, surge a resposta ao stress. A ressonância do circuito eléctrico ligado em paralelo com os elementos reactivos chamados correntes de ressonância.

A frequência natural do circuito ressonante

Podemos fazer com que o sistema a oscilar a uma freqüência natural. Para fazer isso, você deve primeiro carregar o capacitor, como mostrado na figura superior à esquerda. Quando isso é feito, a chave é transferido para a posição mostrada na mesma figura à direita.

Na hora do "0", toda a energia elétrica armazenada no capacitor e a corrente no circuito é igual a zero (figura abaixo). Note-se que a placa de topo do condensador é carregado positivamente, e no fundo – no negativo. Nós não podemos ver as oscilações dos elétrons no circuito, mas podemos medir amperímetro atual, e com osciloscópio para traçar a dependência dos tempos atuais. Note-se que T em nosso cronograma – o tempo que leva para completar um rolamento de oscilação em engenharia elétrica chamado "período de hesitação."

Os fluxos de corrente numa direcção dos ponteiros do relógio (ver figura abaixo). A energia é transferida do condensador para o indutor. À primeira vista, pode parecer estranho que a indutância fornece energia, mas é semelhante à energia cinética contida na massa em movimento.

O fluxo de energia é devolvida para o condensador, mas note que a polaridade do capacitor agora mudou. Em outras palavras, a placa inferior tem agora uma carga positiva e a placa superior – carga negativa (figura abaixo).

O sistema está agora totalmente resolvido, e a energia começa a fluir a partir do condensador de volta para a indutância (ver figura abaixo). Como resultado, a energia é completamente de volta ao seu ponto de partida e está pronto para começar o ciclo novamente.

A freqüência de oscilação pode ser aproximada da seguinte forma:

• F = 1 / 2π (LC) ^05,

onde: M – frequência, L – indutância, C – capacitância.

Considerado neste exemplo, o processo reflete a essência física de ressonância tensão.

ressonância tensão investigação

Em circuitos LC reais há sempre uma ligeira resistência, que diminui com cada ciclo de aumentar a amplitude da corrente. Depois de vários ciclos, a corrente é reduzida a zero. Este efeito é chamado de "amortecimento do sinal sinusoidal". A taxa de decomposição de corrente a zero depende da resistência do circuito. No entanto, a resistência não alterar a frequência das oscilações do circuito de ressonância. Se a resistência for grande o suficiente, uma oscilação sinusoidal não irá ocorrer em todos no circuito.

Obviamente, onde há uma freqüência natural de oscilação pode ressonância processo de excitação. Fazemos isso através da inclusão de uma fonte de alimentação em cadeia da corrente alternada (AC), como mostrado à esquerda. O termo "variável" indica que a tensão de saída da fonte varia com uma determinada frequência. Se a frequência de fonte de energia coincide com a frequência natural do circuito, ressonância tensão surge.

Termos de ocorrência

Agora vamos considerar as condições de ocorrência de ressonância tensão. Como mostrado na última figura, voltamos para o resistor no circuito. Com nenhuma resistência no circuito da corrente no circuito ressonante irá aumentar para um valor máximo determinado pelos parâmetros de elementos de circuito e fonte de alimentação. O aumento da resistência do resistor no circuito de ressonância aumenta a tendência para a atenuação da corrente no circuito, mas não afecta a frequência de vibrações de ressonância. Tipicamente, o modo de ressonância tensão não ocorrer se a impedância do circuito de ressonância satisfaz R = 2 (L / C) ^{de 0,5.}

Usando tensões de ressonância para transmissão de rádio

fenômeno de ressonância tensão não é apenas um fenômeno físico curioso. Ela desempenha um papel crucial na tecnologia sem fio de comunicação – rádio, televisão, telefonia celular. Transmissores utilizados para a transmissão sem fios da informação necessariamente conter circuitos para entrar em ressonância a uma frequência específica para cada dispositivo é designada por frequência de suporte. Por meio da antena de transmissão conectado ao transmissor, que emite ondas electromagnéticas na frequência de portadora.

A antena no outro caminho final transceptor receber o sinal e fornece-o ao circuito de recepção concebidos para entrar em ressonância com a frequência portadora. É óbvio que a antena recebe uma pluralidade de sinais em diferentes freqüências, para não mencionar o ruído de fundo. Devido à presença do dispositivo receptor sintonizado para a frequência portadora do circuito ressonante, o receptor só selecciona a frequência correcta, filtrando toda desnecessária.

Depois de detectar a amplitude modulada (AM) rádio, um sinal de baixa frequência dedicada dos mesmos (LF) é amplificado e alimentado para o dispositivo de produção de som. Esta é a forma mais simples de rádio é muito sensível ao ruído e interferência.

Para melhorar a qualidade das informações recebidas desenvolvido e utilizado com sucesso outras formas mais avançadas de transmissão de rádio, que também é baseado no uso de sistemas ressonantes sintonizados.

modulação de frequência e do rádio FM resolve muitos dos problemas com sinal de amplitude modulada transmissores de rádio, mas ao custo do sistema de transmissão complexidade significativa. O sistema de rádio FM sons eletronicamente trato são convertidos em pequenas mudanças na frequência portadora. Peça de equipamento que executa esta conversão é chamado um "modulador" é utilizado com o transmissor.

Deste modo, o receptor tem de ser adicionado a um desmodulador para converter o sinal de volta para uma forma que pode ser reproduzido através do altifalante.

Outros exemplos utilizam uma ressonância tensão

voltagens de ressonância como o princípio fundamental é também incorporada no circuito de múltiplos filtros, são amplamente utilizadas em engenharia eléctrica para eliminar os sinais prejudiciais e indesejados, e alisamento da pulsação gerar sinais sinusoidais.