Rezonans nan ensiste. Ki sa ki sonorite nan yon sikwi elektrik

Rezonans se youn nan ki pi komen nan lanati, fenomèn fizik. fenomèn nan ka sonorite ka obsève nan sistèm yo mekanik, elektrik ak menm tèmik. San yo pa sonorite, nou pa ta gen radyo, televizyon, mizik ak menm yon balanse nan teren jwèt, nou pa mansyone pi efikas sistèm dyagnostik yo itilize nan medikaman modèn. Youn nan fòm ki pi enteresan ak itil nan sonorite nan yon sikwi elektrik se sonorite a nan tansyon.

Eleman nan sikwi a sonorite

Fenomèn nan sonorite ka leve nan sa yo rele RLC-chèn lan, ki gen eleman sa yo:

• R - rezistans. Aparèy sa yo, ki gen rapò ak sa yo rele eleman aktif nan sikwi elektrik la, konvèti enèji elektrik nan enèji tèmik. Nan lòt mo, yo retire enèji nan kous la epi konvèti li nan chalè.
• L se enduktans la. Induktivite nan sikui elektrik se yon analòg mas oswa inèsi nan sistèm mekanik. Eleman sa a pa trè remakab nan sikwi elektrik la, jiskaske ou eseye fè nenpòt chanjman nan li. Nan mekanik, pou egzanp, tankou yon chanjman se chanjman an nan vitès. Nan sikwi elektrik la, chanjman aktyèl yo. Si pou kèk rezon li rive, enduktans a counteracts tankou yon chanjman nan mòd nan kous la.
• C - deziyasyon pou kondansateur yo, ki se aparèy ki magazen enèji elektrik, menm jan sezon prentan an kenbe enèji mekanik. Induktivite konsantre ak konsève enèji mayetik, pandan y ap kondansasyon an konsantre chaj la epi kidonk estoke enèji elektrik.

Konsèp nan yon sikwi sonan

Eleman kle nan sikwi a sonan yo se enduktans (L) ak kapasite (C). Rezistan a gen tandans fè mouye vibration yo, kidonk li retire enèji ki soti nan kous la. Lè nou konsidere pwosesis yo ki rive nan sikwi oscillator la, nou tanporèman inyore li, men li dwe vin chonje ke, tankou fòs friksyon nan sistèm mekanik, rezistans elektrik la nan sikui yo pa ka elimine.

Sonorite sonorite ak resonans aktyèl

Tou depan de sou wout la eleman kle yo konekte, sikwi a sonan ka sekansèl ak paralèl. Lè se yon sikwi osilateur sikilè ki konekte nan yon sous vòltaj ki gen yon frekans nan siyal la ki konyenside avèk frekans natirèl la, nan sèten kondisyon, yon sonorite nan tansyon rive nan li. Rezonans nan yon kous elektrik ak paralèl konekte eleman reyaktif yo rele sonorite nan kouran.

Frekans natirèl la nan sikwi a sonan

Nou ka fè sistèm nan osilate nan frekans pwòp li yo. Pou fè sa, ou dwe premye chaj kondansateur a, jan yo montre nan figi anwo a kite. Lè sa a fè, kle a deplase nan pozisyon yo montre nan figi a menm sou bò dwat la.

Nan moman "0" tout enèji elektrik estoke nan kondansatè a, ak aktyèl la nan sikwi a se zewo (figi anba a). Remake byen ke plak anwo a nan kondansasyon an chaje pozitivman, ak yon sèl la pi ba negatif. Nou pa ka wè oscillations yo nan elektwon yo nan kous la, men nou ka mezire aktyèl la ak yon ammeter, ak èd nan yon osiloskop nou ka trase karaktè a nan tan an kounye a kont. Remake byen ke T sou graf nou an se tan li pran pou konplete yon sèl osilasyon, ki nan jeni elektrik yo rele "peryòd la osiyasyon".

Aktyèlman ap koule flokon (figi anba a). se enèji transfere soti nan refrijeran a enduktansdèstokaj la. Nan premye gade, li ka sanble etranj ke enduktans a gen enèji, men sa a se menm jan ak enèji sinetik ki genyen nan mas la k ap deplase.

Koule nan enèji retounen tounen nan kondansateur a, men sonje ke polarite a nan kondansateur a kounye a chanje. Nan lòt mo, plak anba a kounye a gen yon chaj pozitif, ak plak an tèt - yon chaj negatif (figi anba a).

Koulye a, sistèm lan te konplètman vire, ak enèji a kòmanse koule soti nan kondansateur a ankò nan enduktans la (figi anba a). Kòm yon rezilta, enèji konplètman retounen nan pwen depa li yo ak se pare yo kòmanse sik la ankò.

Frekans frekans lan ka apwoksimé jan sa a:

• F = 1 / 2π (LC) ^0,5,

Ki kote: F - frekans, L - enduktans, C - kapasite.

Pwosesis la konsidere nan egzanp sa a reflete sans fizik la nan sonorite estrès.

Envestigasyon nan sonorite estrès

Nan sikui reyèl LC, toujou gen yon ti rezistans, ki ak chak sik redwi ogmantasyon nan anplitid kounye a. Apre plizyè sik, aktyèl la diminye a zewo. Sa a se efè yo rele "atenuasyon nan yon siyal sinosidal". Pousantaj nan diminisyon nan aktyèl la nan yon valè zewo depann sou valè a nan rezistans a nan kous la. Sepandan, rezistans a pa chanje frekans nan osilasyon nan sikwi a sonan. Si rezistans lan gwo ase, pa gen okenn osilasyon sinusoidal nan kous la ap fèt nan tout.

Li evidan, kote gen yon frekans frekans natirèl, gen posibilite pou eksitan yon pwosesis sonan. Nou fè sa a pa ki gen ladan nan yon ekipman pou pouvwa flè magerit chèn nan altène aktyèl (AC), jan yo montre sou bò gòch la. Tèm "varyab la" vle di ke vòltaj pwodiksyon an nan sous la fluktuan nan yon frekans sèten. Si frekans nan ekipman pou pouvwa a konyenside ak frekans natirèl la nan kous la, yon sonorite nan tansyon yo rive.

Kondisyon nan ensidan

Nou kounye a konsidere kondisyon yo pou aparans nan yon sonorite estrès. Jan yo montre nan dènye figi a, nou te retounen rezèvwa a nan kous la. Nan absans yon rezistans nan sikwi a, aktyèl la nan sikwi a sonan ap ogmante nan yon sèten maksimòm valè detèmine pa paramèt yo nan eleman yo sikwi ak pouvwa a nan sous la pouvwa. Ogmantasyon rezistans rezistè a nan kousè sonan an ogmante tandans pou atenye aktyèl la nan sikwi a, men li pa afekte frekans nan osilman yo sonan. Tipikman, mòd nan vòltaj sonorite pa rive si enpedans nan kous la sonorite satisfè R = 2 (L / C) ^0,5.

Sèvi ak sonorite vòltaj pou transmisyon radyo

Fenomèn nan sonorite estrès se pa sèlman yon fenomèn kirye fizik. Li jwe yon wòl eksepsyonèl nan teknoloji kominikasyon san fil - radyo, televizyon, selilè téléphonie. Transmeteur yo itilize pou transmisyon san fil nan enfòmasyon nesesèman gen ladan sikui ki fèt pou resonasyon nan yon frekans defini pou chak aparèy, ki rele frekans lan konpayi asirans. Pa vle di nan antèn la transmèt konekte nan transmetè a, li emèt onn elektwomayetik nan frekans lan konpayi asirans la.

Yon antèn nan fen lòt nan transmisyon-resevwa chemen an resevwa siyal sa a ak manje li nan bouk la k ap resevwa, ki fèt yo fè sonje nan frekans lan konpayi asirans. Li evidan, antèn la resevwa yon anpil nan siyal nan frekans diferan, nou pa mansyone bri background. Akòz prezans la nan opinyon nan aparèy la k ap resevwa branche nan frekans la konpayi asirans nan sikwi a sonan, reseptè a chwazi sèl frekans ki kòrèk la, filtraj soti tout moun ki nesesè yo.

Apre detekte amplitude-modulated (AM) radyo siyal la, siyal la ba-frekans (LF) ekstrè soti nan li anplifye ak manje nan aparèy la repwodwi son. Sa a se fòm ki pi senp nan transmisyon radyo trè sansib a bri ak entèferans.

Pou amelyore kalite enfòmasyon ou resevwa, lòt metòd avanse nan transmisyon siyal radyo yo te devlope epi yo itilize avèk siksè, ki baze tou sou itilizasyon sistèm rès rezonab.

Frekans batman ak FM-radio a rezoud anpil nan pwoblèm sa yo avèk radyo transmèt anplitid modulation siyal, men nan pri a nan sistèm transmisyon konpleksite enpòtan. Nan radyo FM, sistèm son nan chemen elektwonik la konvèti an ti chanjman nan frekans konpayi asirans lan. Pati nan ekipman an ki fè sa a konvèsyon yo rele yon "modulateur" epi li se itilize ak transmetè la.

An konsekans, yo dwe ajoute yon demodulator nan reseptè a pou konvèti siyal la tounen nan yon fòm ki ka repwodwi nan loudspeaker la.

Lòt egzanp sou itilizasyon sonorite vòltaj

Rezonans sonorite kòm yon prensip fondamantal tou se entegre nan sikwi nan filtè anpil lajman ki itilize nan jeni elektrik elimine siyal danjere ak nesesè, atenuasyon pulsasyon ak génération siyal sinosidal.