Սերիայի ՌԼՍ շղթայում ռեզոնանսը

Դիմենք RLC շղթայի դիտարկման, որտեղ հակասպառը, ինդուկտորը և կոնդենսատորը միացված են հաջորդաբար լարման աղյուսակի վրա։ Այս հաջորդական RLC շղթան ունի հատուկ հատկություն՝ ռեզոնանս հաճախության վրա ռեզոնանալու հատկություն։
Այս շղթայում, որտեղ կա ինդուկտոր և կոնդենսատոր, էներգիան պահպանվում է երկու տարբեր ձևերով։

1. Երբ հոսանքը հոսում է ինդուկտորով, էներգիան պահպանվում է մագնիսական դաշտում։

2. Երբ կոնդենսատորը լիում է, էներգիան պահպանվում է կապակցված էլեկտրական դաշտում։

Ինդուկտորում հոսանքը կառուցում է մագնիսական դաշտ, որը առաջացնում է կոնդենսատորի դանդաղումը։ Նմանապես, կոնդենսատորը լիում է ինդուկտորի կողմից կոլապսում եղած մագնիսական դաշտի հետևանքով և այս գործընթացը շարունակվում է շարունակ, առաջացնելով էլեկտրական էներգիայի օսցիլյացիան մագնիսական դաշտի և էլեկտրական դաշտի միջև։ Որոշ դեպքերում, որոշ հաճախության վրա, որը կոչվում է ռեզոնանս հաճախություն, շղթայի ինդուկտիվ ռեակտանսը հավասար է կոնդենսատիվ ռեակտանսին, ինչը առաջացնում է էլեկտրական էներգիայի օսցիլյացիան կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտի և ինդուկտորի մագնիսական դաշտի միջև։ Սա ստեղծում է համալին օսցիլյատոր հոսանքի համար։ RLC շղթայում հակասպառի առկայությունը այս օսցիլյացիան դանդաղում է ժամանակի ընթացքում և այն կոչվում է հակասպառի դամպինգ ազդեցություն։

Ինդուկտիվ և կոնդենսատիվ ռեակտանսների փոփոխությունը հաճախության հետ

Ինդուկտիվ ռեակտանսի փոփոխությունը հաճախության հետ

Մենք գիտենք, որ ինդուկտիվ ռեակտանս XL = 2πfL նշանակում է, որ ինդուկտիվ ռեակտանսը համամասն է հաճախության (XL և համամասն ƒ)։ Երբ հաճախությունը զրո է կամ DC դեպքում, ինդուկտիվ ռեակտանսը նույնպես զրո է, շղթան գործում է որպես կրճատ շղթա, բայց երբ հաճախությունը ավելանում է, ինդուկտիվ ռեակտանսը նույնպես ավելանում է։ Անվերջ հաճախության դեպքում ինդուկտիվ ռեակտանսը դառնում է անվերջ և շղթան գործում է որպես բաց շղթա։ Սա նշանակում է, որ երբ հաճախությունը ավելանում է, ինդուկտիվ ռեակտանսը նույնպես ավելանում է և երբ հաճախությունը նվազում է, ինդուկտիվ ռեակտանսը նույնպես նվազում է։ Այսպիսով, եթե մենք գծենք գրաֆիկ ինդուկտիվ ռեակտանսի և հաճախության միջև, այն կլինի ուղիղ գիծ ուղղագիծ կոր, որը անցնում է սկզբնակետով, ինչպես ցույց է տրված նկարում։

Կոնդենսատիվ ռեակտանսի փոփոխությունը հաճախության հետ

Մինչ էլ կարևոր է կոնդենսատիվ ռեակտանսի բանաձևը XC = 1 / 2πfC, որը ցույց է տալիս, որ հաճախությունը և կոնդենսատիվ ռեակտանսը հակադարձ համամասն են միմյանց։ Երբ հաճախությունը զրո է կամ DC դեպքում, կոնդենսատիվ ռեակտանսը դառնում է անվերջ և շղթան գործում է որպես բաց շղթա, և երբ հաճախությունը ավելանում է և դառնում է անվերջ, կոնդենսատիվ ռեակտանսը նվազում է և դառնում է զրո անվերջ հաճախության դեպքում, այդ պահին շղթան գործում է որպես կրճատ շղթա, այսպիսով կոնդենսատիվ ռեակտանսը ավելանում է հաճախության նվազման հետ և եթե մենք գծենք գրաֆիկ կոնդենսատիվ ռեակտանսի և հաճախության միջև, այն կլինի հիպերբոլական կոր, ինչպես ցույց է տրված նկարում։

Ինդուկտիվ և կոնդենսատիվ ռեակտանսները հաճախության հետ

Վերը նշվածից կարող է եզրակացնել, որ ինդուկտիվ ռեակտանսը համամասն է հաճախության և կոնդենսատիվ ռեակտանսը հակադարձ համամասն է հաճախության, այսինքն ցածր հաճախության դեպքում XL ցածր է և XC բարձր է, բայց կա հաճախություն, որտեղ ինդուկտիվ ռեակտանսը հավասար է կոնդենսատիվ ռեակտանսին։ Այժմ եթե մենք գծենք մի միայն գրաֆիկ ինդուկտիվ ռեակտանսի և հաճախության միջև և կոնդենսատիվ ռեակտանսի և հաճախության միջև, ապա կարող է լինել այնպիսի կետ, որտեղ այս երկու գրաֆիկները հատվում են։ Այդ հատման կետում ինդուկտիվ և կոնդենսատիվ ռեակտանսները հավասար են և հաճախությունը, որտեղ այս երկու ռեակտանսները հավասար են, կոչվում է ռեզոնանս հաճախություն, fr։
Ռեզոնանս հաճախության դեպքում, XL = XL


Ռեզոնանսի դեպքում f = fr և վերևի հավասարման լուծման դեպքում ստանում ենք,