Հոսանքների ռեզոնանսը և դրա օգտակար կիրառումը էլեկտրատեխնիկայում

Բովանդակություն:

Հոսանքների ռեզոնանսը և դրա օգտակար կիրառումը էլեկտրատեխնիկայում
Հոսանքների ռեզոնանսը և դրա օգտակար կիրառումը էլեկտրատեխնիկայում
Anonim

Ռեզոնանսը ֆիզիկայում մի երևույթ է, որի դեպքում համակարգի տատանումների ամպլիտուդը կտրուկ մեծանում է։ Դա տեղի է ունենում, երբ բնական և արտաքին անհանգստացնող հաճախականությունները համընկնում են: Մեխանիկայի մեջ օրինակ է ժամացույցի ճոճանակը։ Այս վարքագիծը բնորոշ է նաև էլեկտրական սխեմաների համար, որոնք ներառում են ակտիվ, ինդուկտիվ և հզոր բեռների տարրեր: Հոսանքների և լարումների ռեզոնանսը շատ կարևոր է, այս երևույթը կիրառություն է գտել գիտության այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ռադիոկապի և արդյունաբերական էլեկտրամատակարարումը:

ընթացիկ ռեզոնանս
ընթացիկ ռեզոնանս

Վեկտորներ և տեսություն

Սխեմաներում տեղի ունեցող գործընթացների իմաստը հասկանալու համար, ներառյալ ինդուկտորները, կոնդենսատորները և ակտիվ դիմադրությունները, պետք է դիտարկել պարզ տատանողական շղթայի դիագրամը: Ինչպես սովորական ճոճանակը հերթափոխով էներգիա է փոխանցում պոտենցիալից դեպի կինետիկ վիճակ, այնպես էլ RCL շղթայում էլեկտրական լիցքը, որը կուտակվում է հզորության մեջ, հոսում է ինդուկտիվության մեջ: Դրանից հետո գործընթացը տեղի է ունենում հակառակ ուղղությամբ, և ամեն ինչ սկսվում է նորից։ Այս դեպքում վեկտորային դիագրամն ունի հետևյալ տեսքը. կոնդենսիվ բեռի հոսանքը լարման ուղղությունը տանում է π / 2 անկյան տակ, ինդուկտիվ բեռը հետ է մնում նույն անկյան տակ, իսկ ակտիվ բեռը գտնվում է փուլում: Ստացված վեկտորը աբսցիսայի նկատմամբ ունի թեքություն, որը նշվում է հունարեն φ տառով: AC շղթայում ռեզոնանսը տեղի է ունենում, երբ φ=0, համապատասխանաբար, cos φ=1:Մաթեմատիկայի լեզվից թարգմանված՝ այս հաշվարկը նշանակում է, որ բոլոր տարրերով անցնող հոսանքը փուլային համընկնում է էլեկտրական շղթայի ակտիվ բաղադրիչի հոսանքի հետ։

ռեզոնանս AC շղթայում
ռեզոնանս AC շղթայում

Գործնական կիրառություն էլեկտրամատակարարման համակարգերում

Տեսականորեն այս բոլոր հաշվարկները հասկանալի են, բայց ի՞նչ են դրանք նշանակում գործնական հարցերի համար: Շատ բաներ! Բոլորը գիտեն, որ ցանկացած շղթայում օգտակար աշխատանքը կատարվում է իշխանության ակտիվ բաղադրիչի կողմից: Միևնույն ժամանակ, էներգիայի սպառման մեծ մասը հաշվարկվում է էլեկտրական շարժիչներով, որոնցից շատերը կան ցանկացած ձեռնարկությունում, և դրանք իրենց դիզայնում պարունակում են ոլորուններ, որոնք ինդուկտիվ բեռ են և ստեղծում են φ անկյուն, որը տարբերվում է զրոյից: Որպեսզի հոսանքների ռեզոնանսը առաջանա, անհրաժեշտ է փոխհատուցել ռեակցիոնները այնպես, որ դրանց վեկտորային գումարը դառնա զրո։ Գործնականում դա ձեռք է բերվում կոնդենսատորի ընդգրկմամբ, որը հակառակ տեղաշարժ է ստեղծում ընթացիկ վեկտորի մեջ:

հոսանքների և լարումների ռեզոնանս
հոսանքների և լարումների ռեզոնանս

Հոսանքների ռեզոնանս ռադիոընդունիչներում

Հոսանքների ռեզոնանսն ունի մեկ այլ՝ ռադիոտեխնիկական կիրառություն։ Տատանողական սխեման, որը կազմում է յուրաքանչյուր ընդունիչ սարքի հիմքը, բաղկացած է ինդուկտորից և կոնդենսատորից: Էլեկտրական հզորության արժեքը փոխելով՝ հնարավոր է հասնել, որ անհրաժեշտ կրիչի հաճախականությամբ ազդանշանը կստացվի ընտրովի, իսկ ալեհավաքում ստացված մնացած բոլոր ալիքային բաղադրիչները, ներառյալ միջամտությունը, կճնշվեն: Գործնականում նման փոփոխական կոնդենսատորը նման է թիթեղների երկու հավաքածուի, որոնցից մեկը, երբ պտտվում է, մտնում կամ դուրս է գալիս մյուսի մեջ՝ ավելացնելով կամ նվազեցնելով էլեկտրական հզորությունը: Սա ստեղծում է հոսանքների ռեզոնանս, և ռադիոն կարգավորվում է ցանկալի հաճախականությամբ:

Խորհուրդ ենք տալիս: