Resonansie in Reeks RLC-sirkel
Oorweeg 'n RLC-sirkel waarin 'n weerstand, spoel en kondensator in reeks verbonden is aan 'n spannings-voorsiening. Hierdie reeks RLC-sirkel het 'n kenmerkende eienskap om by 'n spesifieke frekwensie te resonant, wat die resonerende frekwensie genoem word.
In hierdie sirkel wat 'n spoel en kondensator bevat, word energie op twee verskillende maniere gestoor.
Wanneer 'n stroom deur 'n spoel vloei, word energie in 'n magnetiese veld gestoor.
Wanneer 'n kondensator opgelaa word, word energie in 'n statiese elektriese veld gestoor.
Die magnetiese veld in die spoel word deur die stroom gebou, wat deur die ontlading van die kondensator gegee word. Op dieselfde wyse word die kondensator deur die stroom geproduseer deur die insamentrekkende magnetiese veld van die spoel opgelaai en hierdie proses gaan voortdurend voort, wat gelei tot die osillerende van die elektriese energie tussen die magnetiese veld en die elektriese veld. In sommige gevalle, by 'n sekere frekwensie, die resonerende frekwensie, word die induktiewe reaksie van die sirkel gelyk aan die kapasitiere reaksie, wat lei tot die osillerende van die elektriese energie tussen die elektriese veld van die kondensator en die magnetiese veld van die spoel. Dit vorm 'n harmoniese oscillator vir stroom. In 'n RLC-sirkel veroorsaak die teenwoordigheid van die weerstand dat hierdie osillasies oor tyd verdwyn en dit word die dempingseffek van die weerstand genoem.
Variasiëring in Induktiewe Reaksie en Kapasitiere Reaksie met Frekwensie
Variasiëring van Induktiewe Reaksie vs Frekwensie
Ons weet dat induktiewe reaksie XL = 2πfL beteken dat induktiewe reaksie direk proporsioneel is aan frekwensie (XL en prop ƒ). Wanneer die frekwensie nul is of in die geval van DC, is die induktiewe reaksie ook nul, en die sirkel handel as 'n kortsluiting; maar wanneer die frekwensie verhoog, verhoog die induktiewe reaksie ook. By oneindige frekwensie word die induktiewe reaksie oneindig en die sirkel gedra as 'n oop sirkel. Dit beteken dat, wanneer die frekwensie verhoog, die induktiewe reaksie ook verhoog en wanneer die frekwensie verminder, verminder die induktiewe reaksie ook. So, as ons 'n grafiek tussen induktiewe reaksie en frekwensie plot, is dit 'n reguit lynêre kurwe wat deur die oorsprong gaan soos in die figuur hierbo gewys word.
Variasiëring van Kapasitiere Reaksie vs Frekwensie
Dit is duidelik uit die formule van kapasitiere reaksie XC = 1 / 2πfC dat frekwensie en kapasitiere reaksie invers proporsioneel is. In die geval van DC of wanneer die frekwensie nul is, word die kapasitiere reaksie oneindig en die sirkel gedra as 'n oop sirkel, en wanneer die frekwensie verhoog en eenindig word, verminder die kapasitiere reaksie en word nul by oneindige frekwensie, by daardie punt handel die sirkel as 'n kortsluiting, so die kapasitiere reaksie verhoog met die afname in frekwensie en as ons 'n grafiek tussen kapasitiere reaksie en frekwensie plot, is dit 'n hiperboliese kurwe soos in die figuur hierbo gewys word.
Induktiewe Reaksie en Kapasitiere Reaksie vs Frekwensie
Uit die bostaande bespreking kan daar gevolgt word dat die induktiewe reaksie direk proporsioneel is aan frekwensie en die kapasitiere reaksie invers proporsioneel is aan frekwensie, d.w.s. by lae frekwensie is XL laag en XC hoog, maar daar moet 'n frekwensie wees, waar die waarde van die induktiewe reaksie gelyk is aan die kapasitiere reaksie. As ons nou 'n enkele grafiek van induktiewe reaksie vs frekwensie en kapasitiere reaksie vs frekwensie plot, dan moet daar 'n punt wees waar hierdie twee grafieke mekaar kruis. By daardie snypunt is die induktiewe en kapasitiere reaksie gelyk en die frekwensie waarby hierdie twee reaksies gelyk word, word die resonerende frekwensie, fr, genoem.
By die resonerende frekwensie, XL = XL
By resonerende frekwensie f = fr en deur die bovermelde vergelyking op te los, kry ons,
Variasiëring van Impedansie vs Frekwensie
By resonerende frekwensie in 'n reeks RLC-sirkel, word twee reaksies gelyk en kanselleer mekaar. So in 'n resonerende reeks RLC-sirkel, is die teenstand tot die vloei van stroom as gevolg van weerstand alleen. By resonerende frekwensie is die totale impedansie van die reeks RLC-sirkel gelyk aan weerstand, d.w.s. Z = R, impedansie het slegs 'n werklike deel, maar geen denkbeeldige deel nie, en hierdie impedansie by die resonerende frekwensie word dinamiese impedansie genoem en hierdie dinamiese impedansie is altyd minder as die impedansie van die reeks RLC-sirkel. Voor reeksresonansie, d.w.s. voor frekwensie, fr domineer die kapasitiere reaksie en na resonerende frekwensie domineer die induktiewe reaksie, en by resonerende frekwensie handel die sirkel puur as 'n weerstandsirkel wat 'n groot hoeveelheid stroom laat sirkeleer deur die sirkel.
Resonerende Stroom
