Рассчитайте резонансную частоту LC-цепи — это необходимо для фильтров, генераторов и настройки цепей.
"Естественная частота, при которой LC-цепь накапливает и обменивается энергией между магнитным и электрическим полями."
f0 = 1 / (2 π √LC)
Где:
f0: Резонансная частота (Гц)
L: Индуктивность (Гн)
C: Емкость (Ф)
Примечание: Эта формула применима как к последовательным, так и к параллельным LC-цепям.
Значение индуктивности в цепи, измеряемое в генри (Гн).
Она представляет собой способность катушки накапливать энергию в магнитном поле.
Практические единицы:
• Микрогенри (μГн) = 10⁻⁶ Гн
• Миллигенри (мГн) = 10⁻³ Гн
• Генри (Гн) — используется для больших индуктивностей
Пример: Ферритовый сердечник может иметь индуктивность 10 μГн
Значение емкости в цепи, измеряемое в фарадах (Ф).
Она представляет собой способность конденсатора накапливать заряд.
Практические единицы:
• Пикофарад (пФ) = 10⁻¹² Ф
• Нанофарад (нФ) = 10⁻⁹ Ф
• Микрофарад (μФ) = 10⁻⁶ Ф
• Фарад (Ф) — редко используется на практике
Пример: Керамический конденсатор может иметь емкость 100 пФ
На резонансной частоте:
Индуктивное сопротивление равно емкостному сопротивлению (XL = XC)
Цепь колеблется естественным образом без внешнего воздействия
Решение для $ f $ дает формулу резонансной частоты
В последовательной LC-цепи:
• Импеданс минимальный → ток максимальный
• Используется в полосовых фильтрах и генераторах
В параллельной LC-цепи:
• Импеданс максимальный → напряжение максимальное
• Используется в контурах и настройке антенн
Энергия постоянно перетекает между индуктивностью (магнитное поле) и конденсатором (электрическое поле), создавая устойчивые колебания.
Настройка радиоприемников на определенные станции
Проектирование полосовых и режекторных фильтров
Создание генераторов (например, кварцевых, Хартли, Колпитца)
Согласование антенн с частотами передатчиков
Электротехника (резонансные преобразователи)
Обучение теории переменного тока в классах