Shēmām ar L un C elementiem ir īpaši raksturlielumi to frekvences raksturlielumu dēļ (piemēram, frekvence Vs, strāva, spriegums un pretestība), kam var būt nozīmīgas minimālās vai maksimālās vērtības noteiktās frekvencēs. Šo shēmu lietojumi galvenokārt ir saistīti ar raidītājiem, radio uztvērējiem un televīzijas uztvērējiem. Apsveriet LC ķēdi, kurā kondensatori un induktori ir virknē savienoti ar barošanas avotu, un ķēdes savienojumam ir unikāla rezonanses īpašība precīzā frekvencē, ko sauc par rezonanses frekvenci. Šajā rakstā ir apskatīts, kas ir LC ķēde, kā arī vienkāršu virknes un paralēlu LC ķēžu harmoniskā darbība.
Kas ir LC ķēde?
LC ķēde, kas pazīstama arī kā enerģijas uzkrāšanas ķēde, regulēšanas ķēde vai rezonanses ķēde, ir ķēde, kas sastāv no induktora, kas ir iestrādāts kondensatorā, kas apzīmēts ar burtu "C" un savienots kopā ar burtu "L". Šīs shēmas tiek izmantotas, lai ģenerētu noteiktu frekvenču signālus vai saņemtu signālus no noteiktu frekvenču saliktiem signāliem. LC shēma ir pamata elektroniskais komponents dažādās elektroniskās ierīcēs, jo īpaši bezvadu ierīcēs, piemēram, uztvērējos, filtros, maisītājos un oscilatoros. LC ķēdes galvenā funkcija parasti ir svārstības ar minimālu slāpēšanu.
Sērijas LC ķēdes rezonanse
In asērija rezonējošaLC ķēdes konfigurācija, kondensators "C" un induktors "L" ir savienoti virknē, kā parādīts nākamajā shēmā. Kondensatora un induktora spriegumu summa ir kopējo spriegumu summa atvērtās ķēdes spailēs. Strāva LC ķēdē+Ve spailē ir vienāda ar strāvu caur induktors (L) un kondensators (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Palielinoties "XL" inducētās pretestības amplitūdai, palielinās arī frekvence. Līdzīgi, kad "XC" kondensatora pretestības vērtība samazinās, samazinās arī frekvence.
Sērijas LC ķēdes rezonanse
Pie noteiktas frekvences divām pretestībām XL un XC ir vienāds lielums, bet pretējas zīmes, tāpēc šo frekvenci sauc par rezonanses frekvenci, ko attēlo LC ķēde.
Tāpēc rezonansē
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
To sauc par ķēdes rezonanses leņķisko frekvenci. Pārveidojiet leņķisko frekvenci frekvencē, izmantojot šādu formulu
f0 =ω0/2π√LC
In asērija rezonējošaLC ķēdes konfigurācija, abas rezonanses XC un XL izslēdz viena otru. Praktiskos, nevis ideālos komponentos strāvas plūsma parasti ir pretēja spoles tinuma pretestībai. Tāpēc rezonanses laikā ķēdei nodrošinātā strāva ir maksimāla.
Uztvērēja ķēdes definīcija ir tāda, ka, ja In Lt f un f0 ir maksimālie, ķēdes pretestība ir minimāla.
Attiecībā uz f
Attiecībā uz f
Paralēlā LC ķēdes rezonanse
Paralēlā LC ķēdes konfigurācijā kondensators "C" un induktors "L" ir savienoti paralēli, kā parādīts nākamajā attēlā. Kondensatora un induktora spriegumu summa ir kopējo spriegumu summa atvērtās ķēdes spailēs. Strāva LC ķēdē + Ve spaile ir vienāda ar strāvu, kas iet caur induktors (L) un kondensators (C)
v = v L = v C
I=IL +IC
Lai spoles iekšējā pretestība ir "R". Kad notiek divas rezonanses XC un XL, reaktīvās zaru strāvas ir vienādas un pretējas, tāpēc tās viena otru izslēdz, lai nodrošinātu minimālo strāvu atslēgas vadā. Ja kopējā strāva šajā stāvoklī tiek samazināta līdz minimumam, kopējā pretestība tiek palielināta, un rezonanses frekvence tiek iegūta ar šādu vienādojumu
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Ņemiet vērā, ka rezonanses laikā jebkuras reaktīvās filiāles strāva nav minimālā. Bet katra reaktīvā zara strāva tiek dota atsevišķi, atdalot reaktīvo spriegumu "V" no reaktīvā sprieguma "Z".
Paralēlā LC ķēdes rezonanse
Tāpēc saskaņā ar Oma likumu I=V/Z
Slāpētāja ķēdi var definēt šādi: kad līnijas strāva ir minimālā un kopējā pretestība ir maksimālā pie f0, ķēde ir induktīva zem f0 un kapacitatīva virs f0.