مدار نوسانی الکتریکی مدار نوسانی و کار آن

– مدار الکتریکی، متشکل از یک خازن متصل به صورت سری با یک خازن، یک سیم پیچ با یک اندوکتانس و مقاومت الکتریکی.

مدار نوسانی ایده آل- مداری که فقط از یک سلف (بدون مقاومت خود) و یک خازن (مدار) تشکیل شده است. سپس چنین سیستمی از undamped پشتیبانی می کند نوسانات الکترومغناطیسیجریان در مدار، ولتاژ دو طرف خازن و شارژ خازن. بیایید مدار را تجزیه و تحلیل کنیم و به این فکر کنیم که ارتعاشات از کجا می آیند. اجازه دهید خازن شارژ شده اولیه در مداری که توضیح می دهیم قرار گیرد.

برنج. 1. مدار نوسانی

در لحظه اولیه زمان، کل شارژ روی خازن متمرکز می شود، هیچ جریانی روی سیم پیچ وجود ندارد (شکل 1.1). زیرا هیچ میدان خارجی روی صفحات خازن نیز وجود ندارد، سپس الکترون های صفحات شروع به "ترک" به مدار می کنند (بار خازن شروع به کاهش می کند). در این حالت (به دلیل الکترون های آزاد شده) جریان در مدار افزایش می یابد. جهت جریان، در این مورد، از مثبت به منفی (البته، مثل همیشه)، و خازن یک منبع است جریان متناوببرای این سیستم با این حال، با افزایش جریان روی سیم پیچ، به دلیل، جریان القایی معکوس () رخ می دهد. جهت جریان القایی، طبق قانون لنز، باید رشد جریان اصلی را یکسان (کاهش) کند. هنگامی که بار خازن برابر با صفر شد (کل شارژ تخلیه می شود)، قدرت جریان القایی در سیم پیچ به حداکثر می رسد (شکل 1.2).

با این حال، بار جاری در مدار نمی تواند ناپدید شود (قانون بقای بار)، سپس این بار که یک صفحه را از مدار عبور می دهد، به صفحه دیگر ختم می شود. بنابراین، خازن دوباره شارژ می شود سمت معکوس(شکل 1.3). جریان القایی روی سیم پیچ به صفر کاهش می یابد، زیرا. تغییر در شار مغناطیسی نیز به صفر گرایش دارد.

در کاملا شارژ شدهخازن، الکترون ها شروع به حرکت در جهت مخالف می کنند، یعنی. خازن در جهت مخالف تخلیه می شود و جریانی بوجود می آید که به حداکثر خود می رسد تخلیه کاملخازن (شکل 1.4).

شارژ معکوس بیشتر خازن، سیستم را به موقعیت شکل 1.1 می رساند. این رفتار سیستم به طور خودسرانه برای مدت طولانی تکرار می شود. بنابراین، ما نوساناتی را در پارامترهای مختلف سیستم دریافت می کنیم: جریان در سیم پیچ، شارژ در خازن، ولتاژ در خازن. در مورد یک مدار ایده آل و سیم (عدم مقاومت خود) این نوسانات عبارتند از .

برای توضیحات ریاضیاز این پارامترهای این سیستم (اول از همه، دوره نوسانات الکترومغناطیسی)، محاسبه شده قبل از ما فرمول تامسون:

کانتور ناقصهنوز همان مدار ایده آلی است که در نظر گرفته ایم، با یک گنجاندن کوچک: با وجود مقاومت (مدار). این مقاومت می تواند مقاومت سیم پیچ (ایده آل نیست) یا مقاومت سیم های رسانا باشد. منطق کلی وقوع نوسانات در یک مدار غیر ایده آل شبیه به یک مدار ایده آل است. تفاوت فقط در خود ارتعاشات است. اگر مقاومت وجود داشته باشد، بخشی از انرژی به محیط پراکنده می شود - مقاومت گرم می شود، سپس انرژی مدار نوسانی کاهش می یابد و خود نوسانات تبدیل می شوند. محو شدن.

برای کار با مدارها در مدرسه فقط از منطق انرژی عمومی استفاده می شود. در این مورد، ما در نظر می گیریم که انرژی کل سیستم در ابتدا روی و/یا متمرکز است و توضیح داده می شود.

برای تولید امواج با فرکانس بالا، اغلب از مدارهای مبتنی بر مدار نوسانی استفاده می شود. با انتخاب پارامترهای المان های مدار، امکان تولید فرکانس های بالای 500 مگاهرتز وجود دارد. مدارها در ژنراتورهای RF، گرمایش فرکانس بالا، گیرنده های تلویزیون و رادیو استفاده می شوند.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/1-11.jpg 661w

مدار نوسانی

مدار نوسانی

مدار نوسانی یک سری یا است اتصال موازیعناصر القایی و خازن که نوسانات الکترومغناطیسی را با هر فرکانس مشخصی ایجاد می کنند. هر دو جزء مدار قادر به ذخیره انرژی هستند.

هنگامی که بین صفحات خازن اختلاف پتانسیل وجود دارد، انرژی میدان الکتریکی را ذخیره می کند. به طور مشابه، انرژی در میدان مغناطیسی یک سیم پیچ القایی ذخیره می شود.

کار مدار نوسانی

هنگامی که یک خازن در ابتدا به یک منبع DC متصل می شود، اختلاف پتانسیل در سراسر آن ایجاد می شود. یک صفحه الکترون اضافی دارد و بار منفی دارد، دیگری فاقد الکترون است و بار مثبت دارد.

اگر یک سیم پیچ القایی در مدار قرار گیرد چه اتفاقی می افتد:

1. هنگامی که کنتاکت اتصال مدار الکتریکی بسته می شود، خازن شروع به تخلیه از طریق سلف می کند. انرژی میدان الکتریکی انباشته شده توسط او کاهش می یابد.
2. جریانی که از سیم پیچ L عبور می کند یک EMF مخالف جریان الکترون ها را القا می کند. به همین دلیل، سرعت افزایش جریان آهسته است. یک میدان مغناطیسی در سیم پیچ ایجاد می شود که شروع به انباشته شدن انرژی خود می کند. پس از تخلیه کامل خازن، جریان الکترون ها از طریق سیم پیچ به صفر می رسد. انرژی الکترواستاتیک ذخیره شده در خازن به انرژی تبدیل می شود میدان مغناطیسیکویل;
3. هنگامی که خازن تخلیه می شود، میدان مغناطیسی به تدریج شروع به شکستن می کند، اما، طبق قانون لنز، جریان القایی سیم پیچ به شارژ خازن با قطبیت مخالف کمک می کند. انرژی مرتبط با میدان مغناطیسی دوباره به انرژی الکترواستاتیک تبدیل می شود.

مهم!در حالت ایده آل، زمانی که هیچ تلفاتی در L و C وجود ندارد، خازن به مقدار اولیه خود با علامت مخالف شارژ می شود.

1. پس از کاهش میدان مغناطیسی خازن، خازن دوباره با جریان معکوس شروع به تخلیه می کند و میدان مغناطیسی دوباره افزایش می یابد.

توالی شارژ و دشارژ ادامه می یابد، یعنی فرآیند تبدیل انرژی الکترواستاتیک به انرژی مغناطیسی و بالعکس به صورت دوره ای تکرار می شود، مانند یک آونگ که در آن انرژی پتانسیل به صورت چرخه ای به انرژی جنبشی تبدیل می شود و بالعکس.

فرآیند مداوم شارژ و دشارژ منجر به حرکت معکوس الکترون ها یا جریان نوسانی می شود.

تبادل انرژی بین L و C در صورت عدم تلفات به طور نامحدود ادامه می یابد. بخشی از انرژی از بین می رود و به عنوان گرما روی سیم های سیم پیچ، هادی های اتصال، به دلیل جریان نشتی خازن پخش می شود. تابش الکترومغناطیسی. بنابراین، نوسانات میرا می شوند.

Png?.png 600w https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-3-768x463..png 900w

ارتعاشات میرا شده

رزونانس

اگر مداری با یک خازن، یک سیم پیچ و یک مقاومت توسط ولتاژی برانگیخته شود که به طور مداوم در طول زمان با فرکانس خاصی تغییر می کند، راکتانس ها نیز تغییر می کنند: القایی و خازنی. دامنه و فرکانس سیگنال خروجی نسبت به ورودی تغییر خواهد کرد.

راکتانس القایی با فرکانس رابطه مستقیم دارد:

X(L) = 2π x f x L،

آ ظرفیتنسبت معکوس با این شاخص:

X(C) = 1/(2π x f x C).

مهم!برای بیشتر فرکانس های پایین راکتانس القاییناچیز است، و خازنی بالا خواهد بود و می تواند یک حلقه تقریبا باز ایجاد کند. در فرکانس های بالا، تصویر معکوس می شود.

با ترکیب خاصی از خازن و سیم پیچ، مدار تشدید یا تنظیم می شود و دارای فرکانس نوسانی است که در آن راکتانس القایی با مدار خازنی یکسان است. و یکدیگر را خنثی می کنند.

بنابراین، تنها مقاومت فعالمخالفت با جریان جاری شرایط ایجاد شده را تشدید مدار نوسانی می نامند. هیچ تغییر فازی بین جریان و ولتاژ وجود ندارد.

Jpg?.jpg 600w، https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/3-9-768x576..jpg 800w

رزونانس مدار LC

برای محاسبه فرکانس رزونانس مدار نوسانی، شرط زیر در نظر گرفته می شود:

بنابراین، 2πxfxL = 1/(2πxfxC).

این فرمول فرکانس تشدید را می دهد:

f = 1/(2π x √(L x C)).

محاسبه فرکانس رزونانس، اندوکتانس و خازن را می توان بر روی انجام داد ماشین حساب آنلاین e، جایگزینی مقادیر خاص.

سرعت اتلاف انرژی از مدار LC باید با انرژی عرضه شده به مدار یکسان باشد. نوسانات ثابت یا بدون میرا ایجاد می شود مدارهای الکترونیکیژنراتورها

مدارهای LC یا برای تولید سیگنال در یک فرکانس خاص یا برای جداسازی استفاده می شوند سیگنال فرکانساز پیچیده تر آنها اجزای کلیدی بسیاری هستند لوازم برقیبه ویژه تجهیزات رادیویی مورد استفاده در اسیلاتورها، فیلترها، تیونرها و میکسرهای فرکانس.

ویدئو

مدار نوسانی سری مداری متشکل از یک سلف و یک خازن است که به صورت سری به هم متصل می شوند. روی نمودارها ایده آلمدار نوسانی سری به صورت زیر نشان داده می شود:

یک مدار نوسانی واقعی دارای مقاومت اتلاف سیم پیچ و خازن است. این مقاومت کل تلفات با حرف R نشان داده می شود. واقعیمدار نوسانی سریال به شکل زیر خواهد بود:

R مقاومت کل سیم پیچ و خازن از دست دادن است

L خود اندوکتانس سیم پیچ است

ج - ظرفیت واقعی خازن

مدار نوسانی و مولد فرکانس

بیایید یک آزمایش کلاسیک که در هر کتاب درسی الکترونیک یافت می شود انجام دهیم. برای انجام این کار، طرح زیر را جمع آوری می کنیم:

ژنراتور ما یک سینوس تولید خواهد کرد.

برای عبور یک اسیلوگرام از مدار نوسانی سری، یک مقاومت شنت با مقاومت کم 0.5 اهم به مدار متصل می کنیم و ولتاژ را از قبل از آن حذف می کنیم. یعنی در این حالت از شنت برای مشاهده قدرت جریان در مدار استفاده می کنیم.

و در اینجا نمودار واقعی است:

از چپ به راست: مقاومت شنت، سلف و خازن. همانطور که قبلاً فهمیدید ، مقاومت R مقاومت کلی سیم پیچ و خازن از دست دادن است ، زیرا هیچ عنصر رادیویی ایده آلی وجود ندارد. در داخل سیم پیچ و خازن "پنهان می شود"، بنابراین در مدار واقعی ما آن را به عنوان یک عنصر رادیویی جداگانه نخواهیم دید.

اکنون باقی مانده است که این مدار را به یک مولد فرکانس و یک اسیلوسکوپ متصل کنیم و آن را در برخی از فرکانس ها اجرا کنیم و یک اسیلوگرام از شنت بگیریم. U wو همچنین گرفتن یک اسیلوگرام از خود ژنراتور U GEN.

از شنت، ولتاژ را حذف می کنیم، که رفتار قدرت جریان را در مدار نشان می دهیم، و از ژنراتور، خود سیگنال ژنراتور را نشان می دهیم. بیایید مدار خود را روی چند فرکانس اجرا کنیم و ببینیم چیست.

تأثیر فرکانس بر مقاومت مدار نوسانی

پس بزن بریم. در مدار، یک خازن 1uF و یک سلف 1mH گرفتم. روی ژنراتور یک موج سینوسی 4 ولت راه اندازی کردم. ما این قانون را به یاد می آوریم: اگر در یک مدار اتصال عناصر رادیویی به صورت سری یکی پس از دیگری انجام شود، همان جریان از آنها عبور می کند.

شکل موج قرمز ولتاژ مولد فرکانس است و شکل موج زرد نمایشی از جریان عبوری از ولتاژ در مقاومت شنت است.

فرکانس 200 هرتز با یک پنی:

همانطور که می بینیم در چنین فرکانسی جریانی در این مدار وجود دارد اما بسیار ضعیف است.

افزودن فرکانس 600 هرتز با سکه

در اینجا ما قبلاً به وضوح می بینیم که قدرت جریان افزایش یافته است و همچنین می بینیم که شکل موج قدرت جریان از ولتاژ جلوتر است. بوی خازن میده

افزودن فرکانس 2 کیلوهرتز

قدرت جریان حتی بیشتر شده است.

3 کیلوهرتز

جریان افزایش یافته است. همچنین توجه کنید که تغییر فاز شروع به کاهش کرد.

4.25 کیلوهرتز

اسیلوگرام ها تقریباً در حال حاضر در یک ادغام می شوند. تغییر فاز بین ولتاژ و جریان تقریباً نامحسوس می شود.

و اکنون، در برخی فرکانس ها، قدرت جریان حداکثر شده است و تغییر فاز برابر با صفر شده است. این لحظه را به خاطر بسپار برای ما بسیار مهم خواهد بود.

اخیراً، جریان از ولتاژ جلوتر بود، اما اکنون پس از هماهنگ شدن با آن در فاز، شروع به تاخیر کرده است. از آنجایی که جریان از قبل از ولتاژ عقب مانده است، در اینجا بوی راکتانس سلف می دهد.

فرکانس را حتی بیشتر افزایش می دهد

قدرت فعلی شروع به کاهش می کند و تغییر فاز افزایش می یابد.

22 کیلوهرتز

74 کیلوهرتز

همانطور که می بینید، با افزایش فرکانس، شیفت به 90 درجه نزدیک می شود و جریان کوچکتر و کوچکتر می شود.

رزونانس

بیایید نگاهی دقیق‌تر به لحظه‌ای بیندازیم که تغییر فاز صفر بود و جریان عبوری از مدار نوسانی سری حداکثر بود:

این پدیده نامیده می شود رزونانس.

همانطور که به یاد دارید، اگر مقاومت ما کوچک شود و در این حالت، مقاومت تلفات سیم پیچ و خازن بسیار کوچک باشد، طبق قانون اهم جریان زیادی در مدار شروع به جریان می کند: I=U/R. اگر ژنراتور قدرتمند باشد، ولتاژ روی آن تغییر نمی کند و مقاومت ناچیز و ناچیز می شود! این جریان مانند قارچ پس از باران رشد می کند، که ما با نگاه کردن به شکل موج زرد در رزونانس دیدیم.

فرمول تامسون

اگر در رزونانس، راکتانس سیم پیچ برابر با راکتانس خازن باشد. X L = X C، سپس می توانید راکتانس های آنها را یکسان کنید و از اینجا فرکانس وقوع رزونانس را محاسبه کنید. بنابراین، راکتانس سیم پیچ با فرمول بیان می شود:

راکتانس خازن با فرمول محاسبه می شود:

هر دو قسمت را برابر کنید و از اینجا حساب کنید اف:

در این صورت فرمول را به دست آورده ایم فرکانس تشدید. این فرمول نامیده می شود فرمول تامسونهمانطور که متوجه شدید، به افتخار دانشمندی که آن را بیرون آورد.

بیایید از فرمول تامسون برای محاسبه فرکانس رزونانس مدار نوسانی سری خود استفاده کنیم. برای این کار از متر ترانزیستور RLC خود استفاده خواهم کرد.

اندوکتانس سیم پیچ را اندازه می گیریم:

و ظرفیت خود را اندازه گیری می کنیم:

فرکانس رزونانس خود را با استفاده از فرمول محاسبه می کنیم:

من 5.09 کیلوهرتز گرفتم.

با کمک تنظیم فرکانس و اسیلوسکوپ، رزونانس را با فرکانس 4.78 کیلوهرتز گرفتم (نوشته شده در گوشه پایین سمت چپ)

بیایید خطای 200 کوپک هرتز را برای خطای اندازه گیری ابزارها حذف کنیم. همانطور که می بینید، فرمول تامپسون کار می کند.

رزونانس استرس

بیایید پارامترهای دیگر سیم پیچ و خازن را در نظر بگیریم و ببینیم روی خود عناصر رادیویی چه اتفاقی می افتد. از این گذشته ، ما باید همه چیز را کاملاً دریابیم ;-). من یک سلف با اندوکتانس 22 میکروهنری می گیرم:

و یک خازن 1000 pF

بنابراین، برای گرفتن رزونانس، من به مدار اضافه نمی کنم. من باهوش تر خواهم شد

از آنجایی که ژنراتور فرکانس من چینی و کم مصرف است، در رزونانس فقط مقاومت تلفات فعال R در مدار داریم. در مجموع، هنوز مقدار مقاومت کمی دریافت می کنیم، بنابراین جریان در رزونانس به آن می رسد. حداکثر مقادیر. در نتیجه، ولتاژ مناسبی در مقاومت داخلی ژنراتور فرکانس کاهش می یابد و دامنه فرکانس خروجی ژنراتور کاهش می یابد. حداقل مقدار این دامنه را می گیرم. بنابراین، این رزونانس مدار نوسانی خواهد بود. بارگذاری بیش از حد ژنراتور خوب نیست، اما برای علم چه کاری می توانید انجام دهید!

خوب، بیایید شروع کنیم ;-). بیایید ابتدا فرکانس رزونانس را با استفاده از فرمول تامسون محاسبه کنیم. برای این کار یک ماشین حساب آنلاین در اینترنت باز می کنم و به سرعت این فرکانس را محاسبه می کنم. من 1.073 مگاهرتز گرفتم.

من رزونانس مولد فرکانس را با حداقل مقادیر دامنه آن می‌گیرم. چیزی شبیه این معلوم شد:

پیک به پیک 4 ولت

اگرچه فرکانس مولد نوسانی بیش از 17 ولت دارد! اینجا بود که تنش شروع شد. و همانطور که می بینید، فرکانس تشدید کمی متفاوت از فرکانس محاسبه شده بود: 1.109 مگاهرتز.

حالا برای کمی سرگرمی ;-)

این سیگنالی است که ما به مدار نوسانی سریال خود اعمال می کنیم:

همانطور که می بینید، ژنراتور من نمی تواند جریان زیادی را به مدار نوسانی در فرکانس تشدید برساند، بنابراین سیگنال در اوج ها حتی کمی تحریف شده است.

خوب، در حال حاضر جالب ترین. بیایید افت ولتاژ در خازن و سیم پیچ را در فرکانس تشدید اندازه گیری کنیم. یعنی به این صورت خواهد بود:

ما به ولتاژ خازن نگاه می کنیم:

نوسان دامنه 20 ولت (5x4)! جایی که؟ از این گذشته ، ما یک سینوس به مدار نوسانی با فرکانس 2 ولت اعمال کردیم!

خوب، شاید برای اسیلوسکوپ اتفاقی افتاده است؟ بیایید ولتاژ روی سیم پیچ را اندازه گیری کنیم:

مردم! مجانی!!! 2 ولت از ژنراتور زدند و 20 ولت هم روی سیم پیچ و هم روی خازن دریافت کردند! افزایش انرژی 10 برابر! فقط برای حذف انرژی از خازن یا سیم پیچ وقت داشته باشید!

خوب، خوب، چون چنین چیزی ... من یک لامپ 12 ولتی را از یک موتور سیکلت می گیرم و آن را به یک خازن یا سیم پیچ قلاب می کنم. به هر حال، لامپ به نظر می رسد مانند یک طبل در چه فرکانسی کار کند و چه جریانی بخورد. من دامنه را طوری تنظیم کردم که روی سیم پیچ یا خازن جایی ولت 20 وجود داشته باشد، زیرا ولتاژ میانگین مربع در جایی ولت 14 خواهد بود و به نوبه خود یک لامپ را به آنها وصل می کنم:

همانطور که می بینید - یک صفر کامل. لامپ قرار نیست بسوزد، بنابراین طرفداران انرژی رایگان اصلاح می کنند). آیا به یاد دارید که توان با حاصلضرب جریان و ولتاژ تعیین می شود؟ به نظر می رسد ولتاژ کافی است، اما قدرت فعلی - افسوس! بنابراین یک مدار نوسانی سری نیز نامیده می شود تقویت کننده ولتاژ باند باریک (رزونانس).، نه قدرت!

بیایید آنچه را که در این آزمایش ها به دست آوردیم، خلاصه کنیم.

در تشدید، ولتاژ روی سیم پیچ و خازن بسیار بیشتر از ولتاژی است که ما در مدار نوسانی اعمال کردیم. در این صورت 10 برابر بیشتر گرفتیم. چرا ولتاژ روی سیم پیچ در رزونانس برابر با ولتاژ روی خازن است. این به راحتی قابل توضیح است. از آنجایی که در یک مدار نوسانی سری، سیم پیچ و کندر به دنبال یکدیگر می آیند، بنابراین جریان یکسانی در مدار جریان می یابد.

در تشدید، راکتانس سیم پیچ برابر با راکتانس خازن است. طبق قانون شنت دریافت می کنیم که ولتاژ روی سیم پیچ کاهش می یابد U L = IX Lو روی خازن U C = IX C. و از آنجایی که در رزونانس داریم X L = X C، سپس آن را دریافت می کنیم U L = U C، جریان در مدار یکسان است ;-). بنابراین رزونانس در مدار نوسانی سری نیز نامیده می شود رزونانس ولتاژ، زیرا ولتاژ دو طرف سیم پیچ در فرکانس تشدید برابر با ولتاژ دو طرف خازن است..

فاکتور کیفیت

خوب، از آنجایی که ما شروع به مطرح کردن مبحث مدارهای نوسانی کردیم، بنابراین نمی توانیم پارامتری را نادیده بگیریم. فاکتور کیفیتمدار نوسانی از آنجایی که قبلاً آزمایش هایی انجام داده ایم، تعیین ضریب کیفیت بر اساس دامنه ولتاژها برای ما آسان تر خواهد بود. فاکتور کیفیت با حرف نشان داده می شود سو با اولین فرمول ساده محاسبه می شود:

بیایید فاکتور کیفیت را در مورد خود محاسبه کنیم.

از آنجایی که قیمت تقسیم یک مربع به صورت عمودی 2 ولت است، بنابراین دامنه سیگنال ژنراتور فرکانس 2 ولت است.

و این همان چیزی است که ما در پایانه های یک خازن یا سیم پیچ داریم. در اینجا قیمت تقسیم یک مربع به صورت عمودی 5 ولت است. مربع ها را می شماریم و ضرب می کنیم. 5x4 \u003d 20 ولت.

بر اساس فرمول خوبی می شماریم:

Q=20/2=10. اساساً کمی و نه کمی. انجام خواهد داد. اینگونه می توان خوبی ها را در عمل یافت.

همچنین فرمول دومی برای محاسبه ضریب کیفیت وجود دارد.

جایی که

R - مقاومت از دست دادن در مدار، اهم

L - اندوکتانس، هنری

ج - ظرفیت، فاراد

با دانستن فاکتور کیفیت، می توانید به راحتی مقاومت در برابر ضرر را پیدا کنید آرمدار نوسانی سری

همچنین می خواهم چند کلمه در مورد فاکتور کیفیت اضافه کنم. ضریب کیفیت مدار یک نشانگر کیفی مدار نوسانی است. اصولاً همیشه سعی می کنند با انواع مختلف آن را افزایش دهند به هر طریق ممکن. اگر به فرمول بالا نگاه کنید، متوجه می شوید که برای افزایش ضریب کیفیت، باید به نحوی مقاومت تلفات مدار نوسانی را کاهش دهیم. سهم شیر از تلفات مربوط به سلف است، زیرا از نظر ساختاری تلفات بالایی دارد. از سیم پیچ می شود و در بیشتر موارد دارای هسته است. در فرکانس‌های بالا، اثر پوستی شروع به ظاهر شدن در سیم می‌کند که تلفات بیشتری را به مدار وارد می‌کند.

خلاصه

مدار نوسانی سری از یک سلف و یک خازن به صورت سری تشکیل شده است.

در برخی فرکانس ها، راکتانس سیم پیچ برابر با راکتانس خازن می شود و در مدار مدار نوسانی سری، چنین پدیده ای رخ می دهد. رزونانس.

در تشدید، راکتانس‌های سیم‌پیچ و خازن، اگرچه از نظر قدر برابر هستند، اما از نظر علامت مخالف هستند، بنابراین از آن‌ها کسر می‌شود و جمع آنها صفر می‌شود. فقط مقاومت تلفات فعال R در مدار باقی می ماند.

در تشدید، جریان در مدار حداکثر می شود، زیرا مقاومت از دست دادن سیم پیچ و خازن R در کل مقدار کمی را نشان می دهد.

در تشدید، ولتاژ دو طرف سیم پیچ برابر با ولتاژ دو طرف خازن و بیشتر از ولتاژ دو طرف ژنراتور است.

ضریبی که نشان می دهد چند برابر ولتاژ روی سیم پیچ یا خازن از ولتاژ ژنراتور بیشتر می شود، ضریب کیفیت Q مدار نوسانی سری نامیده می شود و ارزیابی کیفی مدار نوسانی را نشان می دهد. اساسا سعی کنید Q را تا حد ممکن بزرگ کنید.

در فرکانس های پایین، مدار نوسانی دارای یک جزء جریان خازنی قبل از تشدید و بعد از تشدید، یک جزء جریان القایی است.

مدار نوسانی الکتریکی یک عنصر ضروری هر گیرنده رادیویی بدون در نظر گرفتن پیچیدگی آن است. بدون مدار نوسانی، دریافت سیگنال های ایستگاه رادیویی به طور کلی غیرممکن است.

ساده ترین مدار نوسانی الکتریکی (شکل 20) است مدار بستهمتشکل از یک سلف L و خازن C. تحت شرایط خاص، نوسانات الکتریکی می تواند رخ دهد و در آن حفظ شود.

برای درک ماهیت این پدیده، ابتدا چندین آزمایش را با یک آونگ نخی انجام دهید (شکل 21). روی نخی به طول 100 سانتی‌متر، توپی را که از پلاستیک ساخته شده است یا وزنه‌ای به وزن 20 ... 40 گرم آویزان کنید. آونگ را از حالت تعادل خارج کنید و با استفاده از یک ساعت با عقربه دوم شمارش کنید که چند نوسان کامل در یک نوسان ایجاد می‌کند. دقیقه تقریباً 30. بنابراین فرکانس طبیعی نوسان این آونگ 0.5 هرتز و دوره (زمان یک نوسان کامل) 2 ثانیه است. در طول دوره، انرژی پتانسیل آونگ دو بار به جنبشی، و جنبشی به پتانسیل عبور می کند.

نخ آونگ را از وسط نصف کنید. فرکانس طبیعی نوسانات آونگ یک و نیم برابر افزایش می یابد و دوره نوسانات به همان میزان کاهش می یابد. نتیجه گیری: با کاهش طول آونگ، فرکانس نوسانات طبیعی آن افزایش می یابد و تناوب به نسبت کاهش می یابد.

با تغییر طول آونگ، مطمئن شوید که فرکانس طبیعی نوسان آن 1 هرتز (یک نوسان کامل در ثانیه) باشد. این باید با طول نخ حدود 25 سانتی متر باشد در این حالت دوره نوسان آونگ 1 ثانیه خواهد بود.

نوسانات آونگ نخ میرا می شود. ارتعاشات آزاد هر جسمی همیشه میرا می شوند. آنها می توانند بدون میرا شوند تنها در صورتی که آونگ با نوسانات خود کمی به موقع فشار داده شود، بنابراین انرژی را که برای غلبه بر مقاومت اعمال شده توسط هوا و اصطکاک صرف می کند، جبران می کند.

فرکانس طبیعی آونگ به جرم آن و طول تعلیق بستگی دارد.

حالا یک طناب یا ریسمان نازک را به صورت افقی بکشید. همان آونگ را به برانکارد ببندید (شکل 22). یک آونگ مشابه دیگر را روی طناب بیاندازید، اما با نخ بلندتر. طول آویز این آونگ را می توان با کشیدن انتهای آزاد نخ با دست تغییر داد. آن را وارد حرکت نوسانی کنید. در این حالت، آونگ اول نیز شروع به نوسان خواهد کرد، اما با مقیاس کوچکتر (دامنه). بدون توقف نوسانات آونگ دوم، به تدریج طول آونگ آن را کاهش دهید - دامنه نوسانات آونگ اول افزایش می یابد.

در این آزمایش که تشدید نوسانات را نشان می دهد، آونگ اول گیرنده نوسانات مکانیکی است که توسط آونگ دوم - فرستنده این نوسانات - برانگیخته می شود. دلیل اجبار آونگ اول به نوسان، نوسانات دوره ای امتداد با فرکانس برابر فرکانس نوسان آونگ دوم است. نوسانات اجباری آونگ اول تنها زمانی دارای حداکثر دامنه خواهند بود که فرکانس طبیعی آن با فرکانس نوسان آونگ دوم منطبق باشد.

فرکانس طبیعی، نوسانات اجباری و رزونانس که در این آزمایش ها مشاهده کردید، پدیده هایی هستند که مشخصه یک مدار نوسانی الکتریکی نیز هستند.

نوسانات الکتریکی در مدار. برای تحریک نوسانات در مدار، لازم است خازن آن را از یک منبع شارژ کنید ولتاژ ثابت، و سپس منبع را خاموش کرده و مدار حلقه را ببندید (شکل 23). از این لحظه به بعد، خازن از طریق سلف شروع به تخلیه می کند و جریانی را ایجاد می کند که در مدار مدار قدرت افزایش می یابد. و در اطراف سلف - میدان مغناطیسی جریان. هنگامی که خازن کاملاً تخلیه شد و جریان در مدار صفر شد، میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ قوی ترین خواهد بود - شارژ الکتریکیخازن به میدان مغناطیسی سیم پیچ تبدیل می شود. جریان در مدار برای مدتی در همان جهت خواهد رفت، اما در حال حاضر به دلیل کاهش انرژی میدان مغناطیسی انباشته شده توسط سیم پیچ، و خازن شروع به شارژ می کند. به محض ناپدید شدن میدان مغناطیسی سیم پیچ، جریان در مدار برای لحظه ای متوقف می شود. اما در این لحظه، چگالش فوپ دوباره شارژ می شود، بنابراین جریان دوباره در مدار مدار جریان می یابد، اما در جهت مخالف. در نتیجه نوسانات جریان الکتریکی در مدار رخ می دهد که تا زمانی ادامه می یابد که انرژی ذخیره شده توسط خازن صرف غلبه بر مقاومت هادی های مدار شود.

نوسانات الکتریکی برانگیخته شده در مدار توسط بار خازن آزاد هستند و بنابراین میرا می شوند. با شارژ مجدد خازن می توان یک سری نوسانات میرایی جدید را در مدار تحریک کرد.

هدفون الکترومغناطیسی را به باتری 3336L وصل کنید. در لحظه بسته شدن مدار، صدایی شبیه کلیک در گوشی ها ظاهر می شود. وقتی گوشی ها از باتری جدا می شوند همین کلیک شنیده می شود. با این باتری شارژ کنید خازن کاغذتا حد امکان بزرگ باشد و سپس با جدا کردن باتری، همان تلفن ها را به آن وصل کنید. در تلفن ها، صدای کوتاه و کم صدا را خواهید شنید. اما در لحظه ای که گوشی ها از خازن جدا می شوند، چنین صدایی وجود نخواهد داشت.

در اولین مورد از این آزمایش ها، کلیک ها در تلفن ها حاصل تک تک نوسانات غشاهای آنهاست که در لحظه ظهور و ناپدید شدن جریان در آنها، قدرت میدان های مغناطیسی سیم پیچ های سیستم های الکترومغناطیسی تلفن ها تغییر می کند. در آزمایش دوم، صدا در تلفن ها ارتعاشات غشاء آنها تحت تأثیر میدان های مغناطیسی متناوب سیم پیچ های تلفن است. آنها توسط یک انفجار کوتاه از نوسانات میرا با فرکانس بسیار پایین ایجاد می شوند. این مدار پس از اتصال یک خازن شارژ شده.

فرکانس طبیعی نوسانات الکتریکی در مدار به اندوکتانس سیم پیچ آن و ظرفیت خازن بستگی دارد. هرچه بزرگتر باشند فرکانس نوسان در مدار کمتر و بالعکس هرچه کوچکتر باشند فرکانس نوسان در مدار بیشتر می شود. با تغییر اندوکتانس (تعداد چرخش) سیم پیچ و ظرفیت خازن، می توان فرکانس نوسانات الکتریکی طبیعی در مدار را در محدوده وسیعی تغییر داد.

برای اینکه نوسانات اجباری در مدار میرا نشوند، مدار باید با نوسانات موجود در آن به موقع با انرژی اضافی پر شود. برای مدار دریافت کننده، منبع این انرژی می تواند نوسانات الکتریکی با فرکانس بالا باشد که توسط امواج رادیویی در آنتن گیرنده رادیویی ایجاد می شود.

مدار در گیرنده رادیویی اگر یک آنتن، زمین و مداری متشکل از یک دیود که به عنوان آشکارساز عمل می کند و تلفن را به مدار نوسانی متصل کنید، دریافت خواهید کرد. گیرنده رادیویی ساده- آشکارساز (شکل 24).

برای مدار نوسانی چنین گیرنده ای از سیم پیچ سلفی که در کارگاه سوم پیچیدید استفاده کنید. خازن متغیر (جی2) برای صاف و برای تنظیم دقیق مدار با فرکانس ایستگاه رادیویی، آن را از دو صفحه حلبی با لحیم کردن هادی ها به آنها بسازید. بین بشقاب ها برای اینکه بسته نشوند، یک برگه نوشته خشک یا کاغذ روزنامه بگذارید. ظرفیت چنین خازنی هر چه بیشتر باشد، مساحت همپوشانی متقابل صفحات بیشتر و فاصله بین آنها کمتر خواهد بود. با ابعاد صفحه 150x250 میلی متر و فاصله بین آنها برابر ضخامت کاغذ، بزرگترین ظرفیت- کدام خازن می تواند 400 ... 450 pF باشد که کاملاً برای شما مناسب است و کوچکترین آن چند پیکوفاراد است. آنتن موقت (دبلیو1) یک تکه سیم به طول 10 ... 15 متر، معلق در ارتفاع 10 ... 12 متر، می تواند به عنوان یک عایق خوب از زمین و از دیوارهای ساختمان عمل کند. تماس خوببا زمین

نقش آشکارساز (VI) می تواند یک دیود نقطه ای، به عنوان مثال، سری D9 یا D2 را با هر شاخص حرفی انجام دهد. در 1- هد فون های الکترومغناطیسی با اهم بالا (با سیم پیچ های الکترومغناطیس با مقاومت DC 1500 ... 2200 اهم) به عنوان مثال نوع TON-1. یک خازن موازی با گوشی ها وصل کنید (NW)با ظرفیت 3300 ... 6200 pF.

همه اتصالات باید از نظر الکتریکی قابل اعتماد باشند. اگر لحیم شده باشند بهتر است. به دلیل تماس ضعیف در هر یک از اتصالات، گیرنده کار نمی کند. گیرنده حتی اگر وجود داشته باشد کار نمی کند اتصال کوتاهیا اتصالات نادرست

تنظیم مدار گیرنده با فرکانس ایستگاه رادیویی انجام می شود: درشت - با تغییر ناگهانی تعداد چرخش سیم پیچ موجود در مدار (در شکل 24 با یک خط چین با یک فلش نشان داده شده است). صاف و دقیق - با تغییر ظرفیت خازن با جابجایی یکی از صفحات آن نسبت به دیگری. اگر در شهر، منطقه یا منطقه ای که در آن زندگی می کنید، یک ایستگاه رادیویی با موج بلند (735.3 ... 2000 متر، که مربوط به فرکانس های 408 ... (186.9 ... 571.4 متر است، که مربوط به فرکانس های 1.608 مگاهرتز است. "525 کیلوهرتز)، سپس تنها بخشی از چرخش آن.

با قابلیت شنیدن همزمان انتقال دو ایستگاه رادیویی، خازن با ظرفیت 62 ... 82 pF بین آنتن و مدار را روشن کنید (در شکل 24 - خازن C1، نشان داده شده با خطوط چین). از این رو حجم صدای تلفن ها تا حدودی کاهش می یابد، اما گزینش پذیری (انتخاب پذیری) گیرنده، یعنی توانایی تنظیم آن از ایستگاه های مزاحم، بهبود می یابد.

به طور کلی چنین گیرنده ای چگونه کار می کند؟ نوسانات فرکانس بالا مدوله شده، که توسط امواج رادیویی بسیاری از ایستگاه ها در سیم آنتن ایجاد می شود، نوسانات فرکانس ها و دامنه های مختلف را در مدار گیرنده تحریک می کند که شامل خود آنتن می شود. در مدار، قوی ترین نوسانات تنها در فرکانسی که به آن رزونانس تنظیم می شود، رخ می دهد. مدار نوسانات تمام فرکانس های دیگر را ضعیف می کند. هرچه کانتور بهتر (کیفی تر) باشد، نوسانات مربوط به نوسانات فرکانس خود را با وضوح بیشتری برجسته می کند و دامنه آنها بیشتر می شود.

آشکارساز نیز عنصر مهمگیرنده. با داشتن رسانایی جریان یک طرفه، نوسانات مدوله شده با فرکانس بالا را که از مدار نوسانی به آن می آیند، تصحیح می کند و آنها را به فرکانس پایین، یعنی صدا، نوسانات فرکانس تبدیل می کند، که تلفن ها آن را به نوسانات صوتی تبدیل می کنند.

خازن شمال غربی،متصل به موازات تلفن - یک عنصر کمکی گیرنده: با صاف کردن موج های جریان تصحیح شده توسط آشکارساز، شرایط کار تلفن ها را بهبود می بخشد.

چند آزمایش انجام دهید.

1. پس از تنظیم گیرنده به ایستگاه رادیویی، یک میخ ضخیم را داخل سیم پیچ قرار دهید و سپس مدار را با یک خازن متغیر تنظیم کنید تا صدای قبلی تلفن ها بازگردد.

2. همین کار را انجام دهید، اما به جای میخ، یک میله مسی یا برنجی بردارید.

3. به جای یک خازن متغیر مانند خازن به سیم پیچ حلقه وصل کنید ظرفیت ثابت(به صورت تجربی انتخاب کنید) به طوری که گیرنده با فرکانس ایستگاه محلی تنظیم شود.

نتایج نهایی این آزمایش ها را به خاطر بسپارید. هنگام وارد کردن یک هسته فلزی به سیم پیچ، البته متوجه شدید که فرکانس طبیعی مدار تغییر می کند: هسته فولادی فرکانس طبیعی نوسانات را در مدار کاهش می دهد، در حالی که برعکس، مس یا برنج آن را افزایش می دهد. . این را می توان با این واقعیت قضاوت کرد که در مورد اول، برای تنظیم حلقه با سیگنال های همان ایستگاه، ظرفیت خازن حلقه باید کاهش می یافت و در حالت دوم، افزایش می یافت.

سیم پیچ حلقه ای با هسته فرکانس بالا. اکثریت قریب به اتفاق سیم پیچ های کانتور گیرنده های مدرن دارای هسته هایی با فرکانس بالا، معمولاً فریت، به شکل میله، فنجان یا حلقه هستند. علاوه بر این، میله های فریت عناصر ضروری مدارهای ورودی همه گیرنده های ترانزیستوری قابل حمل و به اصطلاح "جیب" هستند.

هسته فرکانس بالا، همانطور که بود، خطوط میدان مغناطیسی سیم پیچ را "ضخیم" می کند و باعث افزایش اندوکتانس و ضریب کیفیت آن می شود. علاوه بر این، هسته متحرک به شما امکان می دهد تا اندوکتانس سیم پیچ را تنظیم کنید که برای تنظیم مدارها به فرکانس معین استفاده می شود و حتی گاهی اوقات مدارها را با فرکانس های ایستگاه های رادیویی تنظیم می کند. به عنوان یک آزمایش، یک گیرنده با یک مدار نوسانی، یک میله فریت قابل تنظیم با نام تجاری 400NN یا 600NN، به طول 120 ... 150 میلی متر بسازید (شکل 25). چنین میله هایی برای آنتن های مغناطیسی گیرنده های ترانزیستوری استفاده می شود. از یک نوار کاغذ، آن را 3 ... 4 بار دور میله بپیچید، آستین به طول 80 ... 90 میلی متر را چسب بزنید و خوب خشک کنید. میله باید آزادانه به داخل آستین وارد شود. 9 ... 10 حلقه را از مقوا جدا کرده و با فاصله 6 ... 7 میلی متر از یکدیگر به آستین بچسبانید. بر روی قاب برش شده حاصل، سیم PEV، PEL یا PELSHO 0.2 ... 0.25 را با 300 ... 350 دور سیم پیچ، آن را در 35 ... 40 دور در هر بخش قرار دهید. از 35 ... 40 - و از پیچ 75 ... 80 دو ضربه به صورت حلقه بزنید تا بتوانید تعداد دور سیم پیچ موجود در مدار را تغییر دهید.

آنتن را به سیم پیچ، زمین و مدار آشکارساز-تلفن وصل کنید. هر چه تعداد چرخش های سیم پیچ بیشتر در عملکرد مدار مشارکت داشته باشد و هرچه میله فریت عمیق تر به سیم پیچ وارد شود، گیرنده طولانی تر می تواند روی یک طول موج تنظیم شود.

گیرنده آشکارساز تنها به دلیل انرژی الکترومغناطیسی ساطع شده توسط آنتن فرستنده ایستگاه رادیویی کار می کند. به همین دلیل است که صدای گوشی ها بلند نیست. برای افزایش حجم عملیات گیرنده آشکارساز، باید یک تقویت کننده به آن اضافه کنید، به عنوان مثال، یک ترانزیستوری.

ادبیات: Borisov V. G. تمرین برای یک رادیو آماتور مبتدی. ویرایش دوم، تجدید نظر شده. و اضافی - M.: DOSAAF, 1984. 144 p., ill. 55 هزار

در آخرین مقاله، ما یک مدار نوسانی سریال را در نظر گرفتیم، زیرا تمام عناصر رادیویی شرکت کننده در آن به صورت سری متصل شده بودند. در همین مقاله یک مدار نوسانی موازی را در نظر خواهیم گرفت که در آن سیم پیچ و خازن به صورت موازی به هم متصل شده اند.

مدار نوسانی موازی در نمودار

روی نمودار مدار نوسانی ایده آلبه نظر می رسد این است:

در حقیقت، سیم پیچ ما مقاومت در برابر اتلاف مناسبی دارد، زیرا از سیم پیچ می شود و خازن نیز مقاومت در برابر تلفات دارد. تلفات ظرفیت بسیار کم است و معمولاً مورد غفلت قرار می گیرد. بنابراین، ما فقط یک مقاومت از دست دادن سیم پیچ R. سپس مدار مدار نوسانی واقعیبه این شکل خواهد بود:

جایی که

R مقاومت از دست دادن حلقه، اهم است

L خود اندوکتانس است، هنری

ج - خود خازن، فاراد

عملکرد یک مدار نوسانی موازی

بیایید یک مدار نوسانی موازی واقعی را به مولد فرکانس وصل کنیم

اگر جریانی با فرکانس صفر هرتز به مدار وارد کنیم چه اتفاقی می افتد دی سی? او با آرامش از سیم پیچ عبور می کند و فقط با تلفات R خود سیم پیچ محدود می شود. هیچ جریانی از خازن عبور نمی کند زیرا خازن اجازه عبور جریان مستقیم را نمی دهد. من در این مورد در مقاله خازن در مدارهای DC و AC نوشتم.

بیایید فرکانس را اضافه کنیم. بنابراین، با افزایش فرکانس، ما یک خازن داریم و یک سیم پیچ شروع به ارائه راکتانس می کند جریان الکتریسیته.

راکتانس سیم پیچ با فرمول بیان می شود

و خازن طبق فرمول

اگر فرکانس را به آرامی افزایش دهید، پس از فرمول ها می توانید متوجه شوید که در همان ابتدا، با افزایش صاف فرکانس، خازن مقاومت بیشتری نسبت به سلف ارائه می دهد. در برخی فرکانس ها، راکتانس های سیم پیچ X L و خازن X C برابر می شوند. اگر فرکانس را بیشتر افزایش دهید، سیم پیچ از قبل مقاومت بیشتری نسبت به خازن خواهد داشت.

رزونانس یک مدار نوسانی موازی

یک ویژگی بسیار جالب یک مدار نوسانی موازی این است که وقتی X L \u003d X C، مدار نوسانی ما وارد می شود رزونانس. در رزونانس، مدار نوسانی شروع به ارائه مقاومت بیشتری در برابر جریان الکتریکی متناوب می کند. این مقاومت اغلب به عنوان مقاومت رزونانسیکانتور و با فرمول بیان می شود:

جایی که

Rres مقاومت مدار در فرکانس تشدید است

L خود اندوکتانس سیم پیچ است

ج - ظرفیت واقعی خازن

R مقاومت از دست دادن سیم پیچ است

فرمول رزونانس

برای یک مدار نوسانی موازی، فرمول تامسون برای فرکانس تشدید نیز مانند مدار نوسانی سری عمل می‌کند:

جایی که

F فرکانس رزونانس مدار، هرتز است

L اندوکتانس سیم پیچ است، هنری

C ظرفیت خازن، فاراد است

نحوه یافتن رزونانس در عمل

خوب، بیشتر به اصل مطلب. یک آهن لحیم کاری در دست می گیریم و سیم پیچ و خازن را به صورت موازی لحیم می کنیم. سیم پیچ 22uH و خازن 1000pF است.

بنابراین، طرح واقعی این مدار به این صورت خواهد بود:

برای اینکه همه چیز را واضح و قابل درک نشان دهیم، بیایید یک مقاومت 1 KΩ را به صورت سری به مدار اضافه کنیم و مدار زیر را مونتاژ کنیم:

در ژنراتور فرکانس را تغییر می دهیم و از پایانه های X1 و X2 ولتاژ را حذف می کنیم و آن را روی اسیلوسکوپ تماشا می کنیم.

به راحتی می توان حدس زد که مقاومت مدار نوسانی موازی ما به فرکانس ژنراتور بستگی دارد، زیرا در این مدار نوسانی دو عنصر رادیویی را می بینیم که راکتانس آنها مستقیماً به فرکانس بستگی دارد، بنابراین مدار نوسانی را با مدار نوسانی جایگزین می کنیم. مقاومت معادل مدار R con.

یک نمودار ساده شده به شکل زیر است:

من تعجب می کنم که این مدار چگونه است؟ آیا تقسیم کننده ولتاژ است؟ دقیقا! بنابراین، قانون تقسیم ولتاژ را به یاد می آوریم: افت ولتاژ کمتر در مقاومت کمتر، افت ولتاژ بیشتر در مقاومت بالاتر. در رابطه با مدار نوسانی ما چه نتیجه ای می توان گرفت؟ بله، همه چیز ساده است: در فرکانس تشدید، مقاومت Rcon حداکثر خواهد بود، در نتیجه ولتاژ بزرگتری روی این مقاومت "افتاده" می کند.

بیایید تجربه خود را شروع کنیم. فرکانس را روی ژنراتور بالا می بریم و از کوچکترین فرکانس ها شروع می کنیم.

200 هرتز

همانطور که می بینید، یک ولتاژ کوچک در مدار نوسانی "افت" می کند، به این معنی که طبق قانون تقسیم کننده ولتاژ، می توان گفت که اکنون مدار دارای مقاومت کمی R con است.

افزودن فرکانس 11.4 کیلوهرتز

همانطور که می بینید ولتاژ مدار افزایش یافته است. این بدان معنی است که مقاومت مدار نوسانی افزایش یافته است.

فرکانس بیشتری اضافه کنید 50 کیلو هرتز

توجه داشته باشید که ولتاژ مدار حتی بیشتر شده است. بنابراین مقاومت او بیشتر شد.

723 کیلوهرتز

به قیمت تقسیم یک مربع به صورت عمودی نسبت به تجربه گذشته توجه کنید. 20 میلی ولت در هر مربع وجود داشت و اکنون 500 میلی ولت در هر مربع است. با افزایش مقاومت مدار نوسانی، ولتاژ افزایش یافت.

و بنابراین من چنین فرکانسی را گرفتم که در آن معلوم شد حداکثر ولتاژروی مدار نوسانی به مقدار تقسیم عمودی توجه کنید. برابر با دو ولت است.

افزایش بیشتر فرکانس منجر به این واقعیت می شود که ولتاژ شروع به کاهش می کند:

دوباره فرکانس را اضافه می کنیم و می بینیم که ولتاژ حتی کمتر شده است:

درک فرکانس رزونانس

بیایید زمانی که حداکثر ولتاژ مدار را داشتیم به این شکل موج نگاهی دقیق‌تر بیندازیم.

اینجا چه اتفاقی افتاد؟

از آنجایی که یک موج ولتاژ در این فرکانس وجود داشت، بنابراین، در این فرکانس، مدار نوسانی موازی بالاترین مقاومت R con را داشت. در این فرکانس، X L \u003d X C. سپس، با افزایش فرکانس، مقاومت مدار دوباره کاهش یافت. این مقاومت بسیار رزونانس مدار است که با فرمول بیان می شود:

رزونانس فعلی

بنابراین، فرض کنید مدار نوسانی خود را به رزونانس هدایت کرده ایم:

جریان تشدید کننده چه خواهد بود برش دادم? ما طبق قانون اهم محاسبه می کنیم:

I res = ژن U /R res، که در آن Rres = L/CR.

اما جالب ترین چیز این است که در رزونانس در مدار، ما جریان مدار خود را داریم آیکون، که از کانتور خارج نمی شود و فقط در خود کانتور باقی می ماند! از آنجایی که من با ریاضیات مشکل دارم، بنابراین محاسبات مختلف ریاضی را با مشتقات و اعداد مختلط نمی‌کنم و توضیح نمی‌دهم که جریان حلقه در تشدید از کجا می‌آید. به همین دلیل است که تشدید یک مدار نوسانی موازی را تشدید جریان ها می نامند.

فاکتور کیفیت

به هر حال، این جریان حلقه بسیار بزرگتر از جریان عبوری خواهد بود از طریقجریان. و آیا می دانید چند بار؟ درست است، Q بار. س - این فاکتور کیفیت است! در یک مدار نوسانی موازی، نشان می‌دهد که چند برابر قدرت جریان در مداری که من می‌سازم بیشتر از قدرت جریان در مدار مشترک من است.

یا فرمول:

اگر مقاومت از دست دادن را نیز در اینجا بچسبانیم، فرمول به شکل زیر خواهد بود:

جایی که

Q - فاکتور کیفیت

R مقاومت تلفات روی سیم پیچ، اهم است

ج - ظرفیت، F

L - اندوکتانس، H

نتیجه

خوب، در پایان، می خواهم اضافه کنم که یک مدار نوسانی موازی در تجهیزات دریافت رادیویی استفاده می شود، جایی که لازم است فرکانس یک ایستگاه را انتخاب کنید. همچنین با کمک یک مدار نوسانی می توان مدارهای مختلفی ساخت که فرکانس مورد نیاز ما را برجسته کنند و فرکانس های دیگر را از خود عبور دهند که در اصل این کار را در تجربه خود انجام دادیم.