321 Shares 8638 views

Resonance Stress. Welche Resonanzschaltung

Die Resonanz ist eine der am häufigsten in der Natur, physikalische Phänomene. Das Phänomen der Resonanz in den mechanischen, elektrischen und thermischen Systemen sogar beobachtet werden. Ohne Resonanz haben wir kein Radio, Fernsehen, Musik und sogar auf dem Spielplatz schwingen, nicht wirksam Diagnosesysteme in der modernen Medizin verwendet zu erwähnen. Eines der interessanten und nützlichen Arten von Resonanzschaltung eine Resonanzspannung.

Die Elemente des Schwingkreises

Resonanz kann in den sogenannten RLC-Schaltungen, umfassend die folgenden Komponenten auftreten:

  • R – Widerstände. Diese Geräte im Zusammenhang mit den so genannten aktiven Elementen der elektrischen Schaltung, elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird. Mit anderen Worten, nehmen sie Energie von der Schaltung und wandeln sie in Wärme um.
  • L – Induktivität. Induktivität in elektrischen Schaltungen – analog der Masse oder Trägheit in mechanischen Systemen. Diese Komponente ist nicht sehr auffällig in der Schaltung, bis Sie versuchen, es in irgendeine Änderung zu tun. In der Mechanik zum Beispiel eine solche Änderung ist die Änderung der Geschwindigkeit. Die elektrische Schaltung – die Stromänderung. Wenn es aus irgendeinem Grund auftritt, wirkt die Induktivität solchen Regimewechsel Schaltung.
  • C – Bezeichnung für Kondensatoren, die Geräte sind , die elektrische Energie zu speichern, ebenso wie die Feder beibehalten mechanische Energie. Induktanz Konzentraten und speichert magnetische Energie, während die Kondensatorladung konzentriert und somit die elektrische Energie speichert.

Das Konzept des Schwingkreises

Die Schlüsselelemente sind Schwingkreis-Induktivität (L) und die Kapazität (C). Der Widerstand hat eine Tendenz, von Oszillationen zur Dämpfung, so dass er die Stromzufuhr aus dem Kreislauf. Bei den Verfahren der Prüfung in dem Schwingkreis auftreten, ignorieren wir vorübergehend, aber es muß, wie die Kraft der Reibung in mechanischen Systemen, dass daran erinnert werden, die elektrische Widerstand in den Stromkreisen nicht beseitigt werden kann.

Die Resonanz der Resonanzspannungen und -ströme

Je nach Methode der Schlüsselelemente des Resonanzkreises verbindet, kann seriell und parallel sein. Wenn der Serienresonanzkreis mit einer Spannungsquelle verbindet Signal mit einer Frequenz mit einer Eigenfrequenz zusammenfällt, unter bestimmten Bedingungen entsteht die Stressantwort. Die Resonanz in dem parallel geschalteten elektrischen Schaltkreis mit den reaktiven Elementen Resonanzströme genannt.

Die Eigenfrequenz des Schwingkreises

Wir können bewirken, dass das System bei einer Eigenfrequenz schwingen. Um dies zu tun, müssen Sie zuerst den Kondensator aufladen, wie im oberen Bild auf der linken Seite gezeigt. Wenn dies geschehen ist, wird der Schlüssel für die in der gleichen Figur auf der rechten Seite gezeigten Position übertragen.

Zu einem Zeitpunkt „0“, die alle der elektrische Energie in dem Kondensator gespeichert ist, und der Strom in der Schaltung gleich Null ist (Abbildung unten). Man beachte, dass die obere Platte des Kondensators positiv geladen ist, und die unter – im negativen. Wir können nicht die Schwingungen der Elektronen in der Schaltung sehen, aber wir können Strommesser messen und mit Oszilloskop die Abhängigkeit der aktuellen Zeiten zu verfolgen. Beachten Sie, dass T auf dem Programm – die Zeit, die ein Schwingungslager in der Elektrotechnik in Anspruch nimmt als „Zögern Zeit.“

Der Strom fließt in einer Uhrzeigerrichtung (siehe Abbildung unten). Die Energie wird von dem Kondensator zu übertragen die Induktivität. Auf den ersten Blick mag es seltsam erscheinen, dass die Induktivität Energie zur Verfügung stellt, aber es ist ähnlich wie die kinetische Energie in der bewegten Masse enthalten.

Der Fluss der Energie wird in den Kondensator zurückgeführt, aber beachten, daß die Polarität des Kondensators jetzt geändert hat. Mit anderen Worten weist die Bodenplatte nun eine positive Ladung und die obere Platte – negative Ladung (Abbildung unten).

Das System ist nun vollständig adressiert, und die Energie beginnt, sich von dem Kondensator zu der Induktivität (siehe unten Figur) zurück zu fließen. Als Ergebnis ist Energie zu seinem Ausgangspunkt vollständig zurück und ist bereit, von neuem den Zyklus zu beginnen.

Die Schwingungsfrequenz kann wie folgt angenähert werden:

  • F = 1 / 2π (LC) 0,5,

wobei: F – Frequenz, L – Induktivität, C – Kapazität.

Betrachten in diesem Beispiel spiegelt das Verfahren der physikalischen Wesen der Spannungsresonanz.

Investigation Spannungsresonanz

In realen Schaltungen LC gibt es immer einen leichten Widerstand, der mit jedem Zyklus verringert die Stromamplitude erhöhen. Nach mehreren Zyklen wird der Strom auf Null reduziert. Dieser Effekt wird „Dämpfung von sinusförmigen Signal“ bezeichnet. Die Geschwindigkeit des Stromabfalls auf Null ist abhängig vom Widerstand im Stromkreis. Allerdings ist der Widerstand nicht die Frequenz der Schwingungen Resonanzkreis ändern. Wenn der Widerstand groß genug ist, eine Sinusschwingung wird nicht in der Schleife auftreten.

Offensichtlich, wo es eine natürliche Schwingungsfrequenz kann Anregungsprozeß Resonanz. Wir tun dies , indem sie in einer Daisy – Chain – Stromversorgung einschließlich der Wechselstrom (AC), wie auf der linken Seite gezeigt. Der Begriff „variabel“ zeigt an, dass die Quellenausgangsspannung mit einer bestimmten Frequenz ändert. Wenn die Stromquellenfrequenz mit der Eigenfrequenz der Schaltung übereinstimmt, stellt sich Spannungsresonanz.

Bedingungen Auftreten

Nun betrachten wir die Bedingungen für das Auftreten von Spannungsresonanz. Wie in der letzten Figur gezeigt, kamen wir zu dem Widerstand in der Schaltung. Ohne Widerstand in der Stromschleife in dem Schwingkreis wird auf einen Maximalwert von dem Schaltungselement Parameter bestimmt erhöhen und die Stromversorgung. Eine Erhöhung der Widerstandswert des Widerstandes in der Resonanzschaltung erhöht die Neigung zur Dämpfung der Strom in der Schaltung, aber keinen Einfluss auf die Frequenz der Resonanzschwingungen. Typischerweise ist der Spannungsresonanzmodus nicht auf , wenn die Impedanz des Resonanzkreises erfüllt R = 2 (L / C) 0,5.

Verwendung Resonanzspannungen für die Funkübertragung

Spannungsresonanz-Phänomen ist nicht nur ein körperliches merkwürdiges Phänomen. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der drahtlosen Kommunikationstechnologie – Radio, Fernsehen, Mobiltelefonie. Sender zur drahtlosen Übertragung von Informationen verwendet notwendigerweise Schaltung enthalten mit einer bestimmten Frequenz für jedes Gerät in Resonanz ist, Trägerfrequenz genannt wird. Mittels der Sendeantenne mit dem Sender verbunden ist , emittiert sie elektromagnetische Wellen bei der Trägerfrequenz.

Die Antenne am anderen Ende Transceiver-Pfad empfängt das Signal und liefert es an die Empfangsschaltung bei der Trägerfrequenz in Resonanz zu gestalten. Es ist offensichtlich, dass die Antenne eine Mehrzahl von Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen empfängt, nicht das Hintergrundrauschen zu erwähnen. Aufgrund der Anwesenheit auf dem Empfangsgerät auf die Trägerfrequenz des Schwingkreises abgestimmt ist, wählt der Empfänger nur die richtige Frequenz, alle unnötigen Ausfiltern.

Nach Erfassung der amplitudenmodulierten (AM) ein Radio, ein dediziertes niederfrequentes Signal davon (LF) verstärkt und an die Schallerzeugungseinrichtung zugeführt. Dies ist die einfachste Form von Funk zu Rauschen und Störungen sehr empfindlich ist.

Zur Verbesserung entwickelt, um die Qualität der empfangenen Informationen und erfolgreich verwendet, um andere, erweiterte Möglichkeiten der Funkübertragung, die auch auf den Einsatz von abgestimmten Resonanzsystemen basiert.

Frequenzmodulation und FM-Radio löst viele der Probleme , mit Funksende- amplitudenmoduliertes Signal, aber auf Kosten einer signifikanten Komplexität Übertragungssystems. Das FM-Radio-System klingt elektronisch-Darm-Trakt in kleine Veränderungen in der Trägerfrequenz umgewandelt. Stück Ausrüstung, die diese Umwandlung durchführt, wird ein „Modulator“ bezeichnet wird, mit dem Sender verwendet.

Dementsprechend muss der Empfänger mit einem Demodulator hinzugefügt werden, das Signal zurück in eine Form, die für die Umwandlung durch den Lautsprecher wiedergegeben werden kann.

Andere Beispiele verwenden eine Spannungsresonanz

Resonanzspannungen als das grundlegende Prinzip auch in der Schaltung der mehrere Filter eingebaut ist, werden in großem Umfang in der Elektrotechnik verwendet, um die schädlichen und unerwünschten Signalen zu beseitigen und die Glättung der Pulsation Erzeugen sinusförmigen Signalen.