Обчисліть резонансну частоту LC-кола — це необхідно для фільтрів, генераторів та налаштувальних кол.
"Природна частота, при якій LC-коло зберігає та обмінює енергію між магнітним і електричним полями."
f0 = 1 / (2 π √LC)
Де:
f0: Резонансна частота (Гц)
L: Індуктивність (Гн)
C: Емкість (Ф)
Примітка: Ця формула застосовується як до серійних, так і до паралельних LC-кол.
Значення індуктивності в колі, вимірюване в генрі (Гн).
Це представляє здатність котушки зберігати енергію в магнітному полі.
Практичні одиниці:
• Мікрогенрі (μГн) = 10⁻⁶ Гн
• Мілігенрі (мГн) = 10⁻³ Гн
• Генрі (Гн) — використовується для великих індукторів
Приклад: Феритовий індуктор може мати 10 μГн
Значення емкості в колі, вимірюване в фарадах (Ф).
Це представляє здатність конденсатора зберігати заряд.
Практичні одиниці:
• Пікофарад (пФ) = 10⁻¹² Ф
• Нанофарад (нФ) = 10⁻⁹ Ф
• Мікрофарад (μФ) = 10⁻⁶ Ф
• Фарад (Ф) — рідко використовується на практиці
Приклад: Керамічний конденсатор може мати 100 пФ
На резонансі:
Індуктивна реактивна опір дорівнює ємкісній реактивній опір (XL = XC)
Коло коливається природно без зовнішнього драйвера
Розв'язуючи для $ f $, отримуємо формулу резонансної частоти
У серійному LC-колі:
• Імпеданс є мінімальним → струм є максимальним
• Використовується в фільтрах з пропусканням пасму та генераторах
У паралельному LC-колі:
• Імпеданс є максимальним → напруга є максимальною
• Використовується в колах-резервуарах та налаштуванні антен
Енергія постійно перетворюється між індуктором (магнітне поле) та конденсатором (електричне поле), створюючи тривалі коливання.
Налаштування радіоприймачів на конкретні станції
Проектування фільтрів з пропусканням та зупиненням пасму
Створення генераторів (наприклад, кристалічних, Гартлі, Колпітса)
Співвідповідність антен до частот передавачів
Електроніка живлення (резонансні перетворювачі)
Навчання теорії коли зі сполученим струмом у класах