Ανάκλαση σε Σειριακό Κύκλωμα RLC
Υποθέστε ένα RLC κύκλωμα στο οποίο οι αντιστάτης, ενδυναμωτής και καταθρέψη είναι συνδεδεμένοι σε διαδοχή με μια πηγή τάσης. Αυτό το σειριακό RLC κύκλωμα έχει τη διαφορετική ιδιότητα να συντονίζεται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, η οποία ονομάζεται συντονική συχνότητα.
Σε αυτό το κύκλωμα που περιλαμβάνει ενδυναμωτή και καταθρέψη, η ενέργεια αποθηκεύεται με δύο διαφορετικούς τρόπους.
Όταν ένας ηλεκτρικός ρεύμα ρέει σε έναν ενδυναμωτή, η ενέργεια αποθηκεύεται στο μαγνητικό πεδίο.
Όταν μια καταθρέψη φορτίζεται, η ενέργεια αποθηκεύεται στο στατικό ηλεκτρικό πεδίο.
Το μαγνητικό πεδίο στον ενδυναμωτή δημιουργείται από τον ρεύμα, το οποίο παρέχεται από την ξεφορτώνουσα καταθρέψη. Ομοίως, η καταθρέψη φορτίζεται από τον ρεύμα που παράγεται από το συρρικνούμενο μαγνητικό πεδίο του ενδυναμωτή και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται, προκαλώντας την ενέργεια να κυμαίνεται μεταξύ του μαγνητικού πεδίου και του ηλεκτρικού πεδίου. Σε κάποιες περιπτώσεις, σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, η οποία ονομάζεται συντονική συχνότητα, η ενδυναμωτική αντίδραση του κυκλώματος γίνεται ίση με την καταθρεπτική αντίδραση, η οποία προκαλεί την ενέργεια να κυμαίνεται μεταξύ του ηλεκτρικού πεδίου της καταθρέψης και του μαγνητικού πεδίου του ενδυναμωτή. Αυτό σχηματίζει έναν αρμονικό ταλαντωτή για τον ρεύμα. Στο RLC κύκλωμα, η παρουσία του αντιστάτη προκαλεί αυτές τις ταλάντωσεις να εξαφανίζονται με την πάροδο του χρόνου, και αυτό ονομάζεται δαμπινγκ επίδραση του αντιστάτη.
Μεταβολή της Ενδυναμωτικής και Καταθρεπτικής Αντίδρασης με τη Συχνότητα
Μεταβολή της Ενδυναμωτικής Αντίδρασης Σε Σχέση με τη Συχνότητα
Γνωρίζουμε ότι η ενδυναμωτική αντίδραση XL = 2πfL σημαίνει ότι η ενδυναμωτική αντίδραση είναι ανάλογη με τη συχνότητα (XL και prop ƒ). Όταν η συχνότητα είναι μηδέν ή στην περίπτωση του DC, η ενδυναμωτική αντίδραση είναι επίσης μηδέν, το κύκλωμα λειτουργεί ως κλειστό κύκλωμα· αλλά όταν η συχνότητα αυξάνεται, η ενδυναμωτική αντίδραση επίσης αυξάνεται. Σε άπειρη συχνότητα, η ενδυναμωτική αντίδραση γίνεται άπειρη και το κύκλωμα λειτουργεί ως ανοιχτό κύκλωμα. Αυτό σημαίνει ότι, όταν η συχνότητα αυξάνεται, η ενδυναμωτική αντίδραση επίσης αυξάνεται και όταν η συχνότητα μειώνεται, η ενδυναμωτική αντίδραση επίσης μειώνεται. Έτσι, αν σχεδιάσουμε ένα γράφημα μεταξύ της ενδυναμωτικής αντίδρασης και της συχνότητας, είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή, όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.
Μεταβολή της Καταθρεπτικής Αντίδρασης Σε Σχέση με τη Συχνότητα
Είναι σαφές από τον τύπο της καταθρεπτικής αντίδρασης XC = 1 / 2πfC ότι, η συχνότητα και η καταθρεπτική αντίδραση είναι αντιστρόφως ανάλογες. Στην περίπτωση του DC ή όταν η συχνότητα είναι μηδέν, η καταθρεπτική αντίδραση γίνεται άπειρη και το κύκλωμα λειτουργεί ως ανοιχτό κύκλωμα, και όταν η συχνότητα αυξάνεται και γίνεται άπειρη, η καταθρεπτική αντίδραση μειώνεται και γίνεται μηδέν σε άπειρη συχνότητα, σε αυτό το σημείο το κύκλωμα λειτουργεί ως κλειστό κύκλωμα, έτσι η καταθρεπτική αντίδραση αυξάνεται με τη μείωση της συχνότητας και αν σχεδιάσουμε ένα γράφημα μεταξύ της καταθρεπτικής αντίδρασης και της συχνότητας, είναι μια υπερβολική καμπύλη, όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.
Ενδυναμωτική και Καταθρεπτική Αντίδραση Σε Σχέση με τη Συχνότητα
Από την παραπάνω συζήτηση, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ενδυναμωτική αντίδραση είναι ανάλογη με τη συχνότητα και η καταθρεπτική αντίδραση είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη συχνότητα, δηλαδή σε χαμηλή συχνότητα XL είναι χαμηλή και XC είναι υψηλή, αλλά υπάρχει μια συχνότητα, όπου η τιμή της ενδυναμωτικής αντίδρασης γίνεται ίση με την καταθρεπτική αντίδραση. Τώρα, αν σχεδιάσουμε ένα ενιαίο γράφημα της ενδυναμωτικής αντίδρασης σε σχέση με τη συχνότητα και της καταθρεπτικής αντίδρασης σε σχέση με τη συχνότητα, τότε πρέπει να υπάρξει ένα σημείο όπου αυτά τα δύο γραφήματα τέμνονται. Σε αυτό το σημείο της τομής, η ενδυναμωτική και η καταθρεπτική αντίδραση γίνονται ίσες και η συχνότητα στην οποία αυτές οι δύο αντιδράσεις γίνονται ίσες, ονομάζεται συντονική σ
