LC շղթան (որը նաև հայտնի է LC ֆիլտրով կամ LC ցանցով) սահմանվում է որպես այնպիսի էլեկտրական շղթա, որը կազմված է այսպիսի ակտիվ շղթայի տարրերից, ինչպիսիք են ինդուկտորը (L) և կոնդենսատորը (C), որոնք կապված են միասին։ Այն նաև կոչվում է ռեզոնանսային շղթա, տանկ շղթա կամ կարգավորված շղթա։
Ընդհակառակ շղթայի 이상 ձևում դիմադրի բացակայության պատճառով, LC շղթան էներգիա չի ծախսում։ Սա տարբեր է իդեալական RC շղթաների, RL շղթաների կամ RLC շղթաների դեպքից, որոնք էներգիա ծախսում են դիմադրի առկայության պատճառով։
Այնուամենայնիվ, պրակտիկ շղթայում LC շղթան միշտ է էներգիա ծախսում, քանի որ կոմպոնենտների և միացող լարերի դիմադրությունը զրո չէ։
Առարկան հոսում է կոնդենսատորի փլաքերի միջև և ինդուկտորով: Էներգիան օսցիլյացնում է կոնդենսատորի և ինդուկտորի միջև մինչև բաղադրիչների և միացող կապերի ներքին դիմադրությունը հանգեցնում է օսցիլյացիաների դանդաղ կանգ:
Շղթայի գործողությունը նման է հարմոնիկ գործողությանը, որը մաթեմատիկորեն հայտնի է որպես հարմոնիկ օսցիլյատոր, որը նման է սեղանի շարժման կամ ջրի հոսքի ռեզերվոարում: Այդ պատճառով շղթան կոչվում է հարմոնիկ շղթա կամ ռեզերվոար շղթա:
Շղթան կարող է գործում է էլեկտրական ռեզոնատորի նման և պահել էներգիան օսցիլյացնելով նախատեսված հաճախությամբ, որը կոչվում է ռեզոնանսային հաճախություն:
Սերիայի մեջ գտնվող LC շղթայում ինդուկտորը և կոնդենսատորը միացված են սերիայի մեջ, ինչպես ցույց է տրված նկարում:
Քանի որ սերիայի շղթայում հոսանքը նույնն է շղթայի բոլոր կետերում, հոսանքը հավասար է ինդուկտորի և կոնդենսատորի միջով հոսանքին:
Հիմա ընդհանուր լարումը երկու կողմի վրա հավասար է կոնդենսատորի և ինդուկտիվության վրա լարված լարումների գումարին:
Երբ հաճախականությունը ավելանում է, ինդուկտիվ ռեակցիայի մեծությունը նույնպես ավելանում է:
և կոնդենսատորի ռեակցիայի մեծությունը նվազում է:
Այժմ ռեզոնանսի պայմաններում ինդուկտիվ և կապացիունային ռեակտանցի մեծությունները դառնում են հավասար:
Այժմ շարունակական LC շղթայի իմպեդանսը տրվում է հետևյալ բանաձևով
Այժմ ռեզոնանսի պայմաններում ինդուկտիվ և կապացիունային ռեակտանցի մեծությունները դառնում են հավասար:
Որտեղ,
համարժեք է ռեզոնանսի անկյունային հաճախականությանը (ռադիաններ վայրկյանում)։
Այժմ ռեզոնանսի անկյունային հաճախականությունը է
, ապա իմպեդանսը դառնում է
Այսպիսով, ռեզոնանսի պայմաններում, երբ
ընդհանուր էլեկտրական իմպեդանսը Z կդառնա զրո, այսինքն XL և XC փոխադարձ հակահայտնում են իրար։ Այսպիսով, շարասերիայի LC շղթային ներկայացվող հոսանքը առավելագույն է (
)։
Այսպիսով, շարասերիայի LC շղթան, երբ միացվում է բեռի հետ, կգործել ինչպես լայնանալի միացում, որը ունի զրո իմպեդանս ռեզոնանսի հաճախականության դեպքում։
Հաճախության պակաս քան ռեզոնանսի հաճախությունը այսինքն ՝
,
: Այսպիսով շղթան կապակցական է:
Հաճախության գերազանցում ռեզոնանսի հաճախությունը այսինքն ՝
,
: Այսպիսով շղթան ինդուկտիվ է:
Ռեզոնանսի հաճախության դեպքում այսինքն ՝
,
: հոսանքը առավելագույն է և իմպեդանսը նվազագույն է: Այս վիճակում շղթան կարող է գործել որպես ընդունող շղթա:
ParallelGroups LC շղթայում ինդուկտորը և կոնդենսատորը կապված են զուգահեռ այնպես, ինչպես ցուցադրված է նկարում:
Սերնդի յուրաքանչյուր տերմինալով հաջորդական շղթայում գոյություն ունեցող տարբեր էլեմենտների սերնդը նույնն է: Այսպիսով, տերմինալներով սերնդը հավասար է ինդուկտորի և կոնդենսատորի սերնդին:
Այժմ զուգահեռ LC շղթայով հոսանքը հավասար է ինդուկտորով և կոնդենսատորով հոսանքների գումարին:
Ռեզոնանսի պայմանների դեպքում, երբ ինդուկտիվ ռեակտանսը (
) հավասար է կոնդենսատորի ռեակտանսին (
), ռեակտիվ ճյուղային հոսանքները հավասար են և հակառակ ուղղությամբ են հոսում: Այսպիսով, նրանք փոխադարձ կրկնում են իրարը և շղթայում հանդիպում են նվազագույն հոսանք: Այս վիճակում ընդհանուր իմպեդանսը առավելագույնն է:
Ռեզոնանսի հաճախությունը տրվում է հետևյալ բանաձևով
Այժմ զուգահեռ LC շղթայի իմպեդանսը տրվում է
Այժմ անկյունային ռեզոնանսային հաճախությունը է
, ապա իմպեդանսը դառնում է
Այսպիսով, ռեզոնանսի պայմանների դեպքում, երբ
էլեկտրական ընդհանուր դիմադրությունը Z կլինի անվերջ և զուգահեռ LC շղթային ներկայացվող հոսանքը կլինի նվազագույն (
)։
Այսպիսով, զուգահեռ LC շղթան, երբ միացվում է լիցքի հետ հաջորդականությամբ, կգործում է որպես հարթակային ֆիլտր, որը ունի անվերջ դիմադրություն ռեզոնանսի հաճախության դեպքում։ Զուգահեռ LC շղթան, երբ միացվում է լիցքի հետ զուգահեռ, կգործում է որպես հարթակային փոխանցման ֆիլտր։
Ռեզոնանսի հաճախության ներքևում այսինքն f<f0, XL >> XC։ Հետևաբար շղթան էլեկտրական է։
Ռեզոնանսի հաճախության վերևում այսինքն f>f0, XC >> XL։ Հետևաբար շղթան կոնդենսատորային է։
Ռեզոնանսի հաճախության դեպքում այսինքն f = f0, XL = XC, հոսանքը նվազագույն է և դիմադրությունը առավելագույն է։ Այս վիճակում շղթան կարող է գործում լինել որպես հեռացող շղթա։
Սկզբնական պայմաններում
Ոսկիլյացիայի ժամանակ:
LC շղթան կարող է գործառույթ ունենալ էլեկտրական ռեզոնատորի նման և էներգիան ստացանցել էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի միջև ռեզոնանս հաճախությամբ։ Քանի որ ցանկացած օսցիլյացիոն համակարգ որոշ ժամանակի հետո հասնում է կայուն վիճակի, որը կոչվում է սահմանափակումը ժամանակով։
Սահմանափակումը ժամանակով այն ժամանակն է, որը անհրաժեշտ է համակարգի պատասխանը նվազել և դառնալ կայուն իր կայուն վիճակի արժեքով և մնալ այդ արժեքի ± 2% սահմաններում այդ ժամանակից հետո։
Դիցուք
շղթայով հոսող ներկայաց հոսանքն է։ Ինդուկտորի վրա ընկած լարումը արտահայտվում է հոսանքի միջոցով
, իսկ կոնդենսատորի վրա ընկած լարումը է
, որտեղ Q-ն կոնդենսատորի դրական սալի վրա ամրապնդված լիցքն է։
Ըստ Կիրհոֆի լարման օրենքի, փակ շղթայի տարբեր կազմա原件似乎在最后部分被截断了,但根据您提供的信息,我会继续翻译剩余的部分。如果有更多原文内容,请提供完整的内容以便准确翻译。
```html
Ըստ Կիրհոֆի լարման օրենքի, փակ շղթայի տարբեր կազմադրություններում պոտենցիալային ընկնումների գումարը հավասար է զրոյի: Վերևի հավասարումը բաժանելով L-ի վրա և դիֆերենցելով t-ի նկատմամբ, ստանում ենք Այժմ պարզ համեմատական տալանների դեպքում հոսանքը ներկայացվում է հետևյալ ձևով. Որտեղ Մի դնենք հավասարման (5) արժեքը (4)-ի մեջ և ստանում ենք, Այսպիսով, նշված հավասարման հիման վրա կարող ենք ասել, որ LC շղթան է տատանող շղթա և նա տատանվում է ներդաշնակ հաճախությամբ։ Հիմա, (3) հավասարման համաձայն, ինդուկտորի վրա առաջացած լարումը հակառակ է կոնդենսատորի վրա գոյություն ունեցող լարմանը։ Հավասարում (5)-ից հոսանքի հավասարումը տեղադրելով, ստանում ենք Այլ կերպ ասած, լարումը հասնում է իր առավելագույն արժեքի, երբ հոսանքը հասնում է զրոյի և հակառակը: Լարման տատանումների համեմատականությունը հոսանքի տատանումներին հավասար է
Մուտքային լարման և կոնդենսատորի վրա լարման միջև փոխանցման ֆունկցիան է Նույն ձևով, տեղափոխման ֆունկցիան մուտքային լարումից դեպի կուտակչի լարումը հետևյալն է Ենթադրենք, որ կոնդենսատորը սկզբում ամբողջովին ապալիցված է, և K սեղմակը շատ երկար ժամանակ բաց է պահվում, իսկ t=0 պահին այն փակվում է:
t=0– K սեղմակը բաց է Սա նախնական պայման է, ուրեմն կարող ենք գրել, Քանի որ հոսանքը ինդուկտորով և կոնդենսատորով ներկայացվող լարումը չեն կարող անմիջապես փոփոխվել։ Բոլոր t>=0+ թուլան K փակված է Այժմ շղթայում ներկայացվում է լարման աղբյուրը: Ուրեմն կիրառելով Կիրխոֆի երկրորդ օրենքը շղթային, ստանում ենք, Այստեղ կոնդենսատորով ներկայացվող լարումը արտահայտվում է հոսանքով: Վերը նշված հավասարումը կոչվում է ինտեգրա-դիֆերենցիալ հավասարում: Հավասարման երկու կողմը տարածելով ըստ t, ստանում ենք, Հավասարում (7)-ը ցույց է տալիս LC շղթայի երկրորդ կարգի դիֆերենցիալ հավասարումը: Փոխարինեք Այժմ վերը նշված հավասարման արմատները են Այստեղ, Իմպեդանսի մեթոդի օգտագործմամբ: Հաճախականության պատասխանի ընդհանուր հավասարումը է Պնդենք արտաaska Որտեղ, Ներառել հավասարման (9) մեջ, ստանում ենք
Անցկացրեք, որ դուրս եկող լարմանը հայտնվում է ինդուկտիվության միջոցով, կիրառեք պոտենցիալ բաժանման կանոնը վերը նշված շղթայի համար Ներկայացրեք Հավասարումները (10) և (12) ցույց են տալիս L-C շղթայի հաճախականության պատասխանը կոմպլեքս ձևով: Այս հավասարումը կոչվում է ինտեգրա-դիֆերենցիալ հավասարում: Այստեղ կոնդենսատորի վրա սեղմված լարումը արտահայտված է հոսանքի միջոցով: Այժմ, այս հավասարումը բազմապատկելով ըստ t-ի երկու կողմերով, ստանում ենք, Այս հավասարումը ցույց է տալիս LC շղթայի երկրորդ կարգի դիֆերենցիալ հավասարումը։ Փոխարինել Հիմա, LC շղթայում ինդուկտորը և կոնդենսատորը երկուսն էլ են պահելու էլեմենտներ, այսինքն, ինդուկտորը պահում է էներգիա իր մագնիսական դաշտ (B)-ում, կախված հոսանքից, որն անցնում է դրա միջով, իսկ կոնդենսատորը պահում է էներգիա իր կոնդուկտորային հատակարդների միջև գտնվող էլեկտրական դաշտ (E)-ում, կախված այն լարվածությունից, որն է նրա վրա ներկայացվում։ Առաջարկենք, որ սկզբում կոնդենսատորը պարունակում է q լիցք, և շղթայի բոլոր էներգիան սկզբում պահվում է կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտում։ Կոնդենսատորում պահված էներգիան է՝ Եթե ինդուկտորը միացվում է լադված կոնդենսատորի հետ, կոնդենսատորի վրա գործող լարումը պարզաբար կառուցում է հոսանք ինդուկտորով, որը ստեղծում է մագնիսական դաշտ մագնիսական դաշտ ինդուկտորի շուրջ, կոնդենսատորը սկսում է գրավող լարվել և կոնդենսատորի վրա գործող լարումը դառնում է զրո, քանի որ լարումը օգտագործվում է հոսանքի հոսքով ( Այժմ կոնդենսատորը լիովին գրավող է և բոլոր էներգիան պահվում է ինդուկտորի մագնիսական դաշտում։ Այս պահին հոսանքը գտնվում է իր մաքսիմալ արժեքում և ինդուկտորում պահված էներգիան տրվում է ( Հակադիր հաղորդչի բացակայության պատճառով շղթայում էներգիա չի կորստվում։ Այսպիսով, կոնդենսատորում պահված մաքսիմալ էներգիան հավասար է ինդուկտորում պահված մաքսիմալ էներգիային։ Այս պահին ինդուկտորի շուրջ պահված էներգիան հանգեցնում է լարում կոյլի վրա ըստ ֆարադեյի էլեկտրոմագնիսական ինդուկցիայի օրենքը ( Լադումը և գրավողումը կսկսվեն նորից, հոսանքը հոսելով ինդուկտորով հակառակ ուղղությամբ նախորդ նման ձևով։ Այսպիսով, LC շղթայի լարվելը և դատարկվելը կարող է լինել ցիկլային ձևով, և էներգիան օսցիլյացնում է կոնդենսատորի և ինդուկտորի միջև, մինչև ներքին դիմադրությունը անհետացնում է օսցիլյացիաները: Նկարը ցույց է տալիս լարվելու և դատարկվելու լարվող հոսանքի և հոսանքի ալիքային ձևը: LC շղթայի կիրառությունները ներառում են. LC շղթայի կիրառությունները գլխավորապես ներառում են շատ էլեկտրոնային սարքեր, հատկապես ռադիո սարքավորումներ՝ ինչպես փոխանցողներ, ռադիո սարքեր, հեռուստատեսային սարքեր, միաբաններ, օսցիլյատորներ, ֆիլտրեր, տիներներ և հաճախականության միքսերներ: LC շղթաները նաև օգտագործվում են որոշակի հաճախականությամբ ալիքների ստեղծման կամ ավելի բարդ ալիքից որոշակի հաճախականությամբ ալիքի ընտրության համար: LC շղթայի հիմնական նպատակը ընդհանուր առմամբ է օսցիլյացիա կատարել նվազագույն դամպինգով, ուստի դիմադրությունը այնքան ցածր է դարձնում, որքան հնարավոր է: Սերիայի ռեզոնանսային շղթան առաջացնում է լարվող հոսանքի մագնիֆիկացիա: Զուգահեռ ռեզոնանսային շղթան առաջացնում է հոսանքի մագնիֆիկացիա: Դամպինգը է օսցիլյացիայի կամ ալիքային շարժման ամպլիտուդի նվազումը ժամանակի ընթացքում: Ռեզոնանսը ամպլիտուդի աճն է, երբ դամպինգը նվազում է: Հայտարարությունը. Ներքին պահել オリジナルを尊重し、良い記事は共有する価値があります。侵害がある場合は削除のために連絡してください。 Հայտարարությունը. Պահպանել օրիգինալը, լավ հոդվածները կարժանացնելիս համազինգ են: Եթե իրավունքների խախտում կա, խնդրում ենք կապվել հեռացման համար:
և
հաստատուններ են։LC շղթայի լարումը
-ի:LC շղթայի փոխանցման ֆունկցիա
LC սխեմայի բնական պատասխան
s-ով2, կստանանք,
էլեկտրամագնիսական դաշտի բնական հաճախությունն է:LC շղթայի հաճախականության պատասխան
կոնդենսատորի իմպեդանսը ![]()
ինդուկտորի իմպեդանսը ![]()
և
արժեքները վերը նշված հավասարման մեջ, ստանում ենքLC շղթայի դիֆերենցիալ հավասարում
s-ով2, ստանում ենք,
հետևաբար,
, դնել այն վերը նշված հավասարման մեջ ստանում ենք,LC շղթայի լիցումը և դատարկելը
)։
)։
)։ Ստեղծված լարումը հանգեցնում է հոսանքի հոսք կոնդենսատորով և կոնդենսատորը սկսում է նորից լադվել հակառակ բևեռությամբ լարումով։
LC շղթայի կիրառությունները
Ու՞մ է դամպինգը: