Το κύκλωμα ταλάντωσης είναι Αρχή λειτουργίας

Πίνακας περιεχομένων:

Το κύκλωμα ταλάντωσης είναι Αρχή λειτουργίας
Το κύκλωμα ταλάντωσης είναι Αρχή λειτουργίας
Anonim

Το ταλαντευόμενο κύκλωμα είναι μια συσκευή σχεδιασμένη να δημιουργεί (δημιουργεί) ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις. Από την ίδρυσή του μέχρι σήμερα, έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας: από την καθημερινή ζωή έως τα τεράστια εργοστάσια που παράγουν μεγάλη ποικιλία προϊόντων.

Το κύκλωμα ταλάντωσης είναι
Το κύκλωμα ταλάντωσης είναι

Από τι είναι φτιαγμένο;

Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από ένα πηνίο και έναν πυκνωτή. Επιπλέον, μπορεί επίσης να περιέχει αντίσταση (στοιχείο με μεταβλητή αντίσταση). Ένας επαγωγέας (ή σωληνοειδές, όπως αποκαλείται μερικές φορές) είναι μια ράβδος στην οποία τυλίγονται πολλά στρώματα περιέλιξης, το οποίο, κατά κανόνα, είναι ένα χάλκινο σύρμα. Αυτό το στοιχείο είναι που δημιουργεί ταλαντώσεις στο κύκλωμα ταλάντωσης. Η ράβδος στη μέση ονομάζεται συχνά τσοκ ή πυρήνας και το πηνίο μερικές φορές ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.

Το πηνίο του ταλαντωτικού κυκλώματος ταλαντώνεται μόνο όταν υπάρχει αποθηκευμένη φόρτιση. Όταν το ρεύμα διέρχεται από αυτό, συσσωρεύει ένα φορτίο, το οποίο στη συνέχεια εκπέμπει στο κύκλωμα εάν πέσει η τάση.

Τα καλώδια πηνίου έχουν συνήθως πολύ μικρή αντίσταση, η οποία παραμένει πάντα σταθερή. Στο κύκλωμα ενός ταλαντούμενου κυκλώματος, πολύ συχνά συμβαίνει αλλαγή τάσης και ρεύματος. Αυτή η αλλαγή υπόκειται σε ορισμένους μαθηματικούς νόμους:

  • U=U0cos(w(t-t0), όπου

    U είναι η τρέχουσα τάση σημείο στο χρόνο t, U0 - τάση τη στιγμή t0, w - συχνότητα ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις.

Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από ένα πηνίο
Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από ένα πηνίο

Ένα άλλο αναπόσπαστο στοιχείο του κυκλώματος είναι ο ηλεκτρικός πυκνωτής. Αυτό είναι ένα στοιχείο που αποτελείται από δύο πλάκες, οι οποίες χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Σε αυτή την περίπτωση, το πάχος του στρώματος μεταξύ των πλακών είναι μικρότερο από τα μεγέθη τους. Αυτός ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να συσσωρεύετε ένα ηλεκτρικό φορτίο στο διηλεκτρικό, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να μεταφερθεί στο κύκλωμα.

Η διαφορά μεταξύ πυκνωτή και μπαταρίας είναι ότι δεν υπάρχει μετασχηματισμός ουσιών υπό τη δράση ηλεκτρικού ρεύματος, αλλά άμεση συσσώρευση φορτίου σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Έτσι, με τη βοήθεια ενός πυκνωτή, είναι δυνατό να συσσωρευτεί ένα αρκετά μεγάλο φορτίο, το οποίο μπορεί να παραδοθεί ταυτόχρονα. Σε αυτή την περίπτωση, η ισχύς του ρεύματος στο κύκλωμα αυξάνεται πολύ.

Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από έναν πυκνωτή
Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από έναν πυκνωτή

Επίσης, το ταλαντευτικό κύκλωμα αποτελείται από ένα ακόμη στοιχείο: μια αντίσταση. Αυτό το στοιχείο έχει αντίσταση και έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει το ρεύμα και την τάση στο κύκλωμα. Εάν η αντίσταση της αντίστασης αυξηθεί με σταθερή τάση, τότε η ισχύς του ρεύματος θα μειωθεί σύμφωνα με το νόμοΌμα:

  • I=U/R, όπου

    I είναι ρεύμα, U είναι τάση, R είναι αντίσταση.

ρεύμα στο ταλαντευόμενο κύκλωμα
ρεύμα στο ταλαντευόμενο κύκλωμα

Inductor

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε όλες τις λεπτές αποχρώσεις του επαγωγέα και ας κατανοήσουμε καλύτερα τη λειτουργία του σε ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα. Όπως έχουμε ήδη πει, η αντίσταση αυτού του στοιχείου τείνει στο μηδέν. Έτσι, όταν συνδεθεί σε κύκλωμα DC, θα προέκυπτε βραχυκύκλωμα. Ωστόσο, εάν συνδέσετε το πηνίο σε ένα κύκλωμα AC, λειτουργεί σωστά. Αυτό σας επιτρέπει να συμπεράνετε ότι το στοιχείο προσφέρει αντίσταση στο εναλλασσόμενο ρεύμα.

Αλλά γιατί συμβαίνει αυτό και πώς προκύπτει αντίσταση με το εναλλασσόμενο ρεύμα; Για να απαντήσουμε σε αυτό το ερώτημα, πρέπει να στραφούμε σε ένα τέτοιο φαινόμενο όπως η αυτοεπαγωγή. Όταν το ρεύμα διέρχεται από το πηνίο, δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) σε αυτό, η οποία δημιουργεί εμπόδιο στην αλλαγή του ρεύματος. Το μέγεθος αυτής της δύναμης εξαρτάται από δύο παράγοντες: την αυτεπαγωγή του πηνίου και την παράγωγο της ισχύος ρεύματος σε σχέση με το χρόνο. Μαθηματικά, αυτή η εξάρτηση εκφράζεται μέσω της εξίσωσης:

  • E=-LI'(t), όπου

    E είναι η τιμή EMF, L είναι η τιμή της επαγωγής του πηνίου (για κάθε πηνίο είναι διαφορετική και εξαρτάται σχετικά με τον αριθμό των πηνίων της περιέλιξης και το πάχος τους), I'(t) - παράγωγο της ισχύος ρεύματος σε σχέση με το χρόνο (ο ρυθμός μεταβολής της ισχύος ρεύματος).

Η ισχύς συνεχούς ρεύματος δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, επομένως δεν υπάρχει αντίσταση όταν εκτίθεται σε αυτό.

Αλλά με το εναλλασσόμενο ρεύμα, όλες οι παράμετροί του αλλάζουν συνεχώς σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές ή συνημιτονικό νόμο,ως αποτέλεσμα, προκύπτει ένα EMF που αποτρέπει αυτές τις αλλαγές. Αυτή η αντίσταση ονομάζεται επαγωγική και υπολογίζεται με τον τύπο:

  • XL =wL

Το ρεύμα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα γραμμικά αυξάνεται και μειώνεται σύμφωνα με διάφορους νόμους. Αυτό σημαίνει ότι εάν σταματήσετε την παροχή ρεύματος στο πηνίο, θα συνεχίσει να φορτίζει το κύκλωμα για κάποιο χρονικό διάστημα. Και αν ταυτόχρονα διακοπεί απότομα η παροχή ρεύματος, τότε θα συμβεί ένα σοκ λόγω του γεγονότος ότι η φόρτιση θα προσπαθήσει να διανεμηθεί και να βγει από το πηνίο. Αυτό είναι ένα σοβαρό πρόβλημα στη βιομηχανική παραγωγή. Ένα τέτοιο αποτέλεσμα (αν και δεν σχετίζεται εξ ολοκλήρου με το κύκλωμα ταλάντωσης) μπορεί να παρατηρηθεί, για παράδειγμα, όταν τραβάτε το φις από την πρίζα. Ταυτόχρονα, πηδά μια σπίθα, η οποία σε τέτοια κλίμακα δεν είναι σε θέση να βλάψει ένα άτομο. Οφείλεται στο γεγονός ότι το μαγνητικό πεδίο δεν εξαφανίζεται αμέσως, αλλά σταδιακά διαλύεται, προκαλώντας ρεύματα σε άλλους αγωγούς. Σε βιομηχανική κλίμακα, η ισχύς του ρεύματος είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από τα 220 volt που έχουμε συνηθίσει, επομένως όταν διακόπτεται η παραγωγή ενός κυκλώματος, μπορεί να εμφανιστούν σπινθήρες τέτοιας ισχύος που προκαλούν μεγάλη ζημιά τόσο στο εργοστάσιο όσο και στο άτομο.

Ένα πηνίο είναι η βάση του τι αποτελείται ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα. Οι επαγωγές των σωληνοειδών σε σειρά αθροίζονται. Στη συνέχεια, θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε όλες τις λεπτές λεπτομέρειες της δομής αυτού του στοιχείου.

Τι είναι η επαγωγή;

Η αυτεπαγωγή του πηνίου ενός ταλαντωτικού κυκλώματος είναι ένας μεμονωμένος δείκτης αριθμητικά ίσος με την ηλεκτροκινητική δύναμη (σε βολτ) που εμφανίζεται στο κύκλωμα όταναλλαγή του ρεύματος κατά 1 A σε 1 δευτερόλεπτο. Εάν η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι συνδεδεμένη σε ένα κύκλωμα συνεχούς ρεύματος, τότε η αυτεπαγωγή της περιγράφει την ενέργεια του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από αυτό το ρεύμα σύμφωνα με τον τύπο:

  • W=(LI2)/2, όπου

    W είναι η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου.

Ο συντελεστής επαγωγής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: από τη γεωμετρία της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, από τα μαγνητικά χαρακτηριστικά του πυρήνα και από τον αριθμό των πηνίων του σύρματος. Μια άλλη ιδιότητα αυτού του δείκτη είναι ότι είναι πάντα θετικός, επειδή οι μεταβλητές από τις οποίες εξαρτάται δεν μπορούν να είναι αρνητικές.

Η επαγωγή μπορεί επίσης να οριστεί ως η ιδιότητα ενός αγωγού που μεταφέρει ρεύμα να αποθηκεύει ενέργεια σε ένα μαγνητικό πεδίο. Μετριέται σε Henry (που πήρε το όνομά του από τον Αμερικανό επιστήμονα Joseph Henry).

Εκτός από την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από έναν πυκνωτή, ο οποίος θα συζητηθεί αργότερα.

Ηλεκτρικός πυκνωτής

Η χωρητικότητα του ταλαντωτικού κυκλώματος καθορίζεται από την χωρητικότητα του ηλεκτρικού πυκνωτή. Σχετικά με την εμφάνισή του γράφτηκε παραπάνω. Τώρα ας αναλύσουμε τη φυσική των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα σε αυτό.

Δεδομένου ότι οι πλάκες πυκνωτών είναι κατασκευασμένες από αγωγό, ένα ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να ρέει μέσα από αυτές. Ωστόσο, υπάρχει ένα εμπόδιο μεταξύ των δύο πλακών: ένα διηλεκτρικό (μπορεί να είναι αέρας, ξύλο ή άλλο υλικό με υψηλή αντίσταση. Λόγω του γεγονότος ότι το φορτίο δεν μπορεί να μετακινηθεί από τη μια άκρη του σύρματος στην άλλη, συσσωρεύεται στο πλάκες πυκνωτών Αυτό αυξάνει την ισχύ των μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων γύρω από αυτό.η ηλεκτρική ενέργεια που συσσωρεύεται στις πλάκες αρχίζει να μεταφέρεται στο κύκλωμα.

Κάθε πυκνωτής έχει μια ονομαστική τάση που είναι η βέλτιστη για τη λειτουργία του. Εάν αυτό το στοιχείο λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε τάση πάνω από την ονομαστική τάση, η διάρκεια ζωής του μειώνεται σημαντικά. Ο πυκνωτής ταλαντευτικού κυκλώματος επηρεάζεται συνεχώς από ρεύματα, και επομένως, όταν τον επιλέγετε, θα πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί.

Εκτός από τους συνηθισμένους πυκνωτές που συζητήθηκαν, υπάρχουν και ιονιστές. Αυτό είναι ένα πιο περίπλοκο στοιχείο: μπορεί να περιγραφεί ως διασταύρωση μπαταρίας και πυκνωτή. Κατά κανόνα, οι οργανικές ουσίες χρησιμεύουν ως διηλεκτρικό σε έναν ιονιστή, μεταξύ του οποίου υπάρχει ένας ηλεκτρολύτης. Μαζί δημιουργούν ένα διπλό ηλεκτρικό στρώμα, το οποίο σας επιτρέπει να συσσωρεύετε σε αυτό το σχέδιο πολλές φορές περισσότερη ενέργεια από ό,τι σε έναν παραδοσιακό πυκνωτή.

Πόση είναι η χωρητικότητα ενός πυκνωτή;

Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή είναι ο λόγος του φορτίου του πυκνωτή προς την τάση κάτω από την οποία βρίσκεται. Μπορείτε να υπολογίσετε αυτή την τιμή πολύ απλά χρησιμοποιώντας τον μαθηματικό τύπο:

  • C=(e0S)/d, όπου

    e0 είναι η διαπερατότητα του διηλεκτρικού υλικού (τιμή πίνακα), S - η περιοχή των πλακών πυκνωτών, d - η απόσταση μεταξύ των πλακών.

Η εξάρτηση της χωρητικότητας του πυκνωτή από την απόσταση μεταξύ των πλακών εξηγείται από το φαινόμενο της ηλεκτροστατικής επαγωγής: όσο μικρότερη είναι η απόσταση μεταξύ των πλακών, τόσο ισχυρότερα επηρεάζονται η μία την άλλη (σύμφωνα με το νόμο του Coulomb), η μεγαλύτερη είναι η φόρτιση των πλακών και τόσο χαμηλότερη η τάση. Και όσο μειώνεται η τάσηη τιμή χωρητικότητας αυξάνεται, καθώς μπορεί επίσης να περιγραφεί από τον ακόλουθο τύπο:

  • C=q/U, όπου

    q είναι η χρέωση σε κουλόμπ.

Αξίζει να μιλήσουμε για τις μονάδες αυτής της ποσότητας. Η χωρητικότητα μετριέται σε farads. Το 1 farad είναι μια αρκετά μεγάλη τιμή ώστε οι υπάρχοντες πυκνωτές (αλλά όχι οι ιονιστές) να έχουν χωρητικότητα μετρημένη σε picofarads (ένα τρισεκατομμύριο farad).

Αντίσταση

Το ρεύμα στο ταλαντευόμενο κύκλωμα εξαρτάται επίσης από την αντίσταση του κυκλώματος. Και εκτός από τα δύο περιγραφόμενα στοιχεία που συνθέτουν το ταλαντευόμενο κύκλωμα (πηνία, πυκνωτές), υπάρχει επίσης ένα τρίτο - μια αντίσταση. Είναι υπεύθυνος για τη δημιουργία αντίστασης. Η αντίσταση διαφέρει από άλλα στοιχεία στο ότι έχει μεγάλη αντίσταση, η οποία μπορεί να αλλάξει σε ορισμένα μοντέλα. Στο κύκλωμα ταλάντωσης, εκτελεί τη λειτουργία ενός ρυθμιστή ισχύος μαγνητικού πεδίου. Μπορείτε να συνδέσετε πολλές αντιστάσεις σε σειρά ή παράλληλα, αυξάνοντας έτσι την αντίσταση του κυκλώματος.

Η αντίσταση αυτού του στοιχείου εξαρτάται επίσης από τη θερμοκρασία, επομένως θα πρέπει να προσέχετε τη λειτουργία του στο κύκλωμα, καθώς θερμαίνεται όταν περνάει ρεύμα.

Η αντίσταση της αντίστασης μετριέται σε Ohms και η τιμή της μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

  • R=(pl)/S, όπου

    p είναι η ειδική αντίσταση του υλικού της αντίστασης (μετρημένη σε (Ohmmm2)/m);

    l - μήκος αντίστασης (σε μέτρα);

    S - εμβαδόν τομής (σε τετραγωνικά χιλιοστά).

Το ταλαντωτικό κύκλωμα αποτελείται από
Το ταλαντωτικό κύκλωμα αποτελείται από

Πώς να συνδέσετε τις παραμέτρους διαδρομής;

Τώρα πλησιάζουμε στη φυσικήλειτουργία του ταλαντωτικού κυκλώματος. Με την πάροδο του χρόνου, το φορτίο στις πλάκες πυκνωτών αλλάζει σύμφωνα με μια διαφορική εξίσωση δεύτερης τάξης.

Αν λύσετε αυτήν την εξίσωση, ακολουθούν αρκετοί ενδιαφέροντες τύποι, που περιγράφουν τις διεργασίες που συμβαίνουν στο κύκλωμα. Για παράδειγμα, η κυκλική συχνότητα μπορεί να εκφραστεί σε όρους χωρητικότητας και επαγωγής.

Ωστόσο, ο απλούστερος τύπος που σας επιτρέπει να υπολογίσετε πολλές άγνωστες ποσότητες είναι ο τύπος Thomson (που πήρε το όνομά του από τον Άγγλο φυσικό William Thomson, ο οποίος τον παρήγαγε το 1853):

  • T=2p(LC)1/2.

    T - η περίοδος των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων, L και C - αντίστοιχα, η επαγωγή του πηνίου του ταλαντωτικού κυκλώματος και η χωρητικότητα των στοιχείων του κυκλώματος, p - ο αριθμός pi.

Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από ένα πηνίο και έναν πυκνωτή
Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από ένα πηνίο και έναν πυκνωτή

παράγοντας Q

Υπάρχει μια άλλη σημαντική τιμή που χαρακτηρίζει τη λειτουργία του κυκλώματος - ο παράγοντας ποιότητας. Για να καταλάβει κανείς τι είναι, θα πρέπει να στραφεί σε μια τέτοια διαδικασία όπως ο συντονισμός. Αυτό είναι ένα φαινόμενο στο οποίο το πλάτος γίνεται μέγιστο με σταθερή τιμή της δύναμης που υποστηρίζει αυτή την ταλάντωση. Ο συντονισμός μπορεί να εξηγηθεί με ένα απλό παράδειγμα: εάν αρχίσετε να πιέζετε την αιώρηση στον ρυθμό της συχνότητάς της, τότε θα επιταχυνθεί και το "πλάτος" της θα αυξηθεί. Και αν πιέσετε εκτός χρόνου, θα επιβραδύνουν. Κατά τον συντονισμό, πολλή ενέργεια συχνά διαχέεται. Για να μπορέσουν να υπολογίσουν το μέγεθος των απωλειών, κατέληξαν σε μια τέτοια παράμετρο όπως ο παράγοντας ποιότητας. Είναι μια αναλογία ίση με την αναλογίαενέργεια στο σύστημα στις απώλειες που συμβαίνουν στο κύκλωμα σε έναν κύκλο.

Ο συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος υπολογίζεται με τον τύπο:

  • Q=(w0W)/P, όπου

    w0 - συχνότητα συντονισμού κυκλικής ταλάντωσης;

    W - ενέργεια που αποθηκεύεται στο ταλαντωτικό σύστημα, P - διασπορά ισχύος.

Αυτή η παράμετρος είναι μια τιμή χωρίς διάσταση, καθώς δείχνει στην πραγματικότητα την αναλογία ενέργειας: αποθηκευμένη προς δαπανηθείσα.

Τι είναι ένα ιδανικό ταλαντωτικό κύκλωμα

Για καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών σε αυτό το σύστημα, οι φυσικοί κατέληξαν στο λεγόμενο ιδανικό ταλαντευτικό κύκλωμα. Αυτό είναι ένα μαθηματικό μοντέλο που αναπαριστά ένα κύκλωμα ως σύστημα με μηδενική αντίσταση. Παράγει αρμονικές ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση. Ένα τέτοιο μοντέλο καθιστά δυνατή τη λήψη τύπων για τον κατά προσέγγιση υπολογισμό των παραμέτρων περιγράμματος. Μία από αυτές τις παραμέτρους είναι η συνολική ενέργεια:

W=(LI2)/2.

Τέτοιες απλοποιήσεις επιταχύνουν σημαντικά τους υπολογισμούς και καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών ενός κυκλώματος με δεδομένους δείκτες.

Ταλαντώσεις στο κύκλωμα ταλάντωσης
Ταλαντώσεις στο κύκλωμα ταλάντωσης

Πώς λειτουργεί;

Ολόκληρος ο κύκλος του ταλαντωτικού κυκλώματος μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη. Τώρα θα αναλύσουμε λεπτομερώς τις διεργασίες που συμβαίνουν σε κάθε μέρος.

  • Πρώτη φάση: Η θετικά φορτισμένη πλάκα πυκνωτή αρχίζει να αποφορτίζεται, δίνοντας ρεύμα στο κύκλωμα. Αυτή τη στιγμή, το ρεύμα πηγαίνει από ένα θετικό φορτίο σε ένα αρνητικό, περνώντας μέσα από το πηνίο. Ως αποτέλεσμα, στο κύκλωμα συμβαίνουν ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις. ρεύμα που διέρχεταιπηνίο, πηγαίνει στη δεύτερη πλάκα και τη φορτίζει θετικά (ενώ η πρώτη πλάκα, από την οποία έρεε το ρεύμα, φορτίζεται αρνητικά).
  • Δεύτερη φάση: λαμβάνει χώρα η αντίστροφη διαδικασία. Το ρεύμα περνά από τη θετική πλάκα (η οποία ήταν αρνητική στην αρχή) στην αρνητική, περνώντας ξανά μέσα από το πηνίο. Και όλες οι χρεώσεις μπαίνουν στη θέση τους.

Ο κύκλος επαναλαμβάνεται όσο υπάρχει φόρτιση στον πυκνωτή. Σε ένα ιδανικό κύκλωμα ταλάντωσης, αυτή η διαδικασία συνεχίζεται ατελείωτα, αλλά σε ένα πραγματικό, οι απώλειες ενέργειας είναι αναπόφευκτες λόγω διαφόρων παραγόντων: θέρμανση, η οποία συμβαίνει λόγω της ύπαρξης αντίστασης στο κύκλωμα (θερμότητα Joule) και άλλα παρόμοια.

Επιλογές σχεδίασης περιγράμματος

Εκτός από τα απλά κυκλώματα "πηνίο-πυκνωτής" και "πηνίο-αντίσταση-πυκνωτής", υπάρχουν και άλλες επιλογές που χρησιμοποιούν ως βάση ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα. Αυτό, για παράδειγμα, είναι ένα παράλληλο κύκλωμα, το οποίο διαφέρει στο ότι υπάρχει ως στοιχείο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος (γιατί, αν υπήρχε χωριστά, θα ήταν ένα κύκλωμα σειράς, το οποίο συζητήθηκε στο άρθρο).

Υπάρχουν επίσης άλλοι τύποι σχεδίων που περιλαμβάνουν διαφορετικά ηλεκτρικά εξαρτήματα. Για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε ένα τρανζίστορ στο δίκτυο, το οποίο θα ανοίξει και θα κλείσει το κύκλωμα με συχνότητα ίση με τη συχνότητα ταλάντωσης στο κύκλωμα. Έτσι, στο σύστημα θα δημιουργηθούν ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση.

Πού χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα ταλάντωσης;

Η πιο γνωστή εφαρμογή των στοιχείων του κυκλώματος είναι οι ηλεκτρομαγνήτες. Με τη σειρά τους, χρησιμοποιούνται σε ενδοεπικοινωνίες, ηλεκτρικούς κινητήρες,αισθητήρες και σε πολλές άλλες όχι και τόσο συνηθισμένες περιοχές. Μια άλλη εφαρμογή είναι μια γεννήτρια ταλαντώσεων. Στην πραγματικότητα, αυτή η χρήση του κυκλώματος είναι πολύ οικεία σε εμάς: σε αυτή τη μορφή χρησιμοποιείται στα μικροκύματα για τη δημιουργία κυμάτων και στις κινητές και ραδιοεπικοινωνίες για τη μετάδοση πληροφοριών σε απόσταση. Όλα αυτά οφείλονται στο γεγονός ότι οι ταλαντώσεις των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μπορούν να κωδικοποιηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να καθίσταται δυνατή η μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις.

Το ίδιο το πηνίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως στοιχείο ενός μετασχηματιστή: δύο πηνία με διαφορετικό αριθμό περιελίξεων μπορούν να μεταφέρουν το φορτίο τους χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Επειδή όμως τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων είναι διαφορετικά, οι δείκτες ρεύματος στα δύο κυκλώματα στα οποία συνδέονται αυτά τα δύο πηνία θα διαφέρουν. Έτσι, είναι δυνατή η μετατροπή ενός ρεύματος με τάση, ας πούμε, 220 βολτ σε ρεύμα με τάση 12 βολτ.

Συμπέρασμα

Έχουμε αναλύσει λεπτομερώς την αρχή λειτουργίας του ταλαντωτικού κυκλώματος και καθενός από τα μέρη του ξεχωριστά. Μάθαμε ότι ένα κύκλωμα ταλάντωσης είναι μια συσκευή σχεδιασμένη να δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ωστόσο, αυτά είναι μόνο τα βασικά στοιχεία της πολύπλοκης μηχανικής αυτών των φαινομενικά απλών στοιχείων. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις περιπλοκές του κυκλώματος και των στοιχείων του από την εξειδικευμένη βιβλιογραφία.

Συνιστάται: