Lasketaan LC-kieruksen rezonanssitaajuus — oleellista suodattimille, värähtelijöille ja sintonikieruksille.
"Luonnollinen taajuus, jolla LC-kierukka varastoi ja vaihtaa energiaa magneettikentän ja sähkökentän välillä."
f0 = 1 / (2 π √LC)
Missä:
f0: Rezonanssitaajuus (Hz)
L: Induktanssi (H)
C: Kapasitanssi (F)
Huomautus: Tämä kaava pätee sekä sarja- että rinnakkaissijoitettuihin LC-kieruksiin.
Kieruksen induktanssin arvo, mitattuna henryina (H).
Se kuvaa kykyä varastoida energiaa magneettikenttään.
Käytännön yksiköt:
• Mikrohenry (μH) = 10⁻⁶ H
• Millihenry (mH) = 10⁻³ H
• Henry (H) – käytetään suuriin induktoreihin
Esimerkki: Ferriteytimellä varustettu induktori voi olla 10 μH
Kieruksen kapasitanssin arvo, mitattuna faradeina (F).
Se kuvaa kondensaattorin kykyä varastoida sähkövarauksen.
Käytännön yksiköt:
• Pikofarad (pF) = 10⁻¹² F
• Nanofarad (nF) = 10⁻⁹ F
• Mikrofarad (μF) = 10⁻⁶ F
• Farad (F) – harvoin käytetty käytännössä
Esimerkki: Keramiikkokondensaattori voi olla 100 pF
Resonanssissa:
Induktiivinen reaktanssi on yhtä suuri kuin kapasitiivinen reaktanssi (XL = XC)
Kierukka värähtelee luonnostaan ilman ulkoista ajurivoimaa
$ f $:n ratkaiseminen antaa rezonanssitaajuuden kaavan
Sarjassa sijoitetussa LC-kieruksessa:
• Impedanssi on pienin → virta on suurin
• Käytetään band-pass-suodattimiin ja värähtelijöihin
Rinnakkaissijoitetussa LC-kieruksessa:
• Impedanssi on suurin → jännite on suurin
• Käytetään tanko-kieruksiin ja antennien sintonointiin
Energia vaihtuu jatkuvasti induktorin (magneettikenttä) ja kondensaattorin (sähkökenttä) välillä, mikä luo kestäviä värähtelyjä.
Radio vastaanottimen sintonointi tiettyihin asemiin
Band-pass- ja band-stop-suodattimien suunnittelu
Värähtelijöiden rakentaminen (esim. kristallivärähtelijät, Hartley, Colpitts)
Antennien sintonointi lähetysfrekvensseihin
Tehoelektroniikka (rezonanssimuuntimet)
Vaihtosähkökäytännön opetus luokissa