Bereken de resonantiefrequentie van een LC-schakeling — essentieel voor filters, oscillators en afstemmingsschakelingen.
"De natuurlijke frequentie waarop een LC-schakeling energie opslaat en uitwisselt tussen magnetische en elektrische velden."
f0 = 1 / (2 π √LC)
Waarbij:
f0: Resonantiefrequentie (Hz)
L: Inductie (H)
C: Capaciteit (F)
Opmerking: Deze formule is van toepassing op zowel serie- als parallel LC-schakelingen.
De waarde van inductie in de schakeling, gemeten in henrys (H).
Het vertegenwoordigt de vermogen van de spoel om energie op te slaan in een magnetisch veld.
Praktische eenheden:
• Microhenry (μH) = 10⁻⁶ H
• Millihenry (mH) = 10⁻³ H
• Henry (H) – gebruikt voor grote inductoren
Voorbeeld: Een ferrietkerninductor kan 10 μH hebben
De waarde van capaciteit in de schakeling, gemeten in farads (F).
Het vertegenwoordigt de vermogen van de condensator om lading op te slaan.
Praktische eenheden:
• Picofarad (pF) = 10⁻¹² F
• Nanofarad (nF) = 10⁻⁹ F
• Microfarad (μF) = 10⁻⁶ F
• Farad (F) – zelden gebruikt in de praktijk
Voorbeeld: Een keramische condensator kan 100 pF hebben
Bij resonantie:
Inductieve reactantie is gelijk aan capacitive reactantie (XL = XC)
De schakeling trilt natuurlijk zonder externe aandrijvende kracht
Oplossen voor $ f $ geeft de formule voor de resonantiefrequentie
In een serie LC-schakeling:
• Impedantie is minimaal → stroom is maximaal
• Gebruikt in banddoorlaatfilters en oscillators
In een parallel LC-schakeling:
• Impedantie is maximaal → spanning is maximaal
• Gebruikt in tankschakelingen en antenneafstelling
Energie wordt continu uitgewisseld tussen de inductor (magnetisch veld) en de condensator (elektrisch veld), waardoor er continue trillingen ontstaan.
Afstemmen van radioreceivers op specifieke stations
Ontwerpen van banddoorlaat- en bandstopfilters
Bouwen van oscillators (bijvoorbeeld kristal, Hartley, Colpitts)
Afstemmen van antennes op zendersfrequenties
Krachtige elektronica (resonante converters)
Onderwijs over AC-schakelingstheorie in de klas