Ευκρίνεια του συντονισμού

Όταν ενεργείται σε ένα σύστημα με συχνότητα ίση ή κοντά στη φυσική συχνότητα του συστήματος, έχει την τάση να δονείται με αύξηση του πλάτους, η οποία είναι γνωστή ως συντονισμός. Η συχνότητα συντονισμού, γνωστή και ως συχνότητα συντονισμού, είναι η συχνότητα στην οποία το πλάτος είναι το μεγαλύτερο. Η ευκρίνεια του συντονισμού καθορίζεται από τον παράγοντα Q. Ο όρος «συντονισμός» προέρχεται από τον τομέα της ακουστικής και συνήθως συνδέεται με τον συμπαθητικό συντονισμό στα μουσικά όργανα, ο οποίος εμφανίζεται κάθε φορά που μια χορδή αρχίζει να δονείται και να παράγει ήχο μετά την άλλη. Η μελέτη του συντονισμού μπορεί να σας βοηθήσει να εκτιμήσετε την ευκρίνεια του συντονισμού. Θα μάθουμε για την ευκρίνεια συντονισμού και τον παράγοντα Q σε αυτό το δοκίμιο.

Συντονισμός

Ο συντονισμός ορίζεται ως η τάση ενός συστήματος να δονείται με αύξηση του πλάτους όταν υποβάλλεται σε διέγερση συχνότητας. Η συχνότητα συντονισμού, ή συχνότητα συντονισμού, είναι η μεγαλύτερη συχνότητα στην οποία το πλάτος είναι συγκριτικά μέγιστο. Η ευκρίνεια του συντονισμού καθορίζεται από τον παράγοντα Q.

Ευκρίνεια συντονισμού

Η ευκρίνεια του συντονισμού είναι η εξαρτώμενη από το χρόνο εξάντληση ενός ταλαντούμενου κύματος. Ο πιο ουσιαστικός παράγοντας για τον προσδιορισμό του είναι ο παράγοντας Q. Η ευκρίνεια του συντονισμού διέπεται κυρίως από δύο παράγοντες:

Πλάτος

Το ύψος ενός κύματος που κινείται σε ευθεία γραμμή αναφέρεται ως πλάτος. Το πλάτος έχει αντίστροφη σχέση με την ευκρίνεια του συντονισμού. Καθώς το πλάτος μεγαλώνει, η ευκρίνεια του συντονισμού μειώνεται. Καθώς το πλάτος μειώνεται, η ευκρίνεια του συντονισμού αυξάνεται.

Απόσβεση

Η απόσβεση είναι ένα φαινόμενο όπου το πλάτος ενός κύματος μειώνεται με το χρόνο. Η απόσβεση έχει άμεση σχέση με την οξύτητα του συντονισμού. Η ευκρίνεια του συντονισμού αυξάνεται κάθε φορά που αυξάνεται η απόσβεση και αντίστροφα.

Τι είναι το Q-Factor;

Ο παράγοντας Q είναι ακρωνύμιο του παράγοντα ποιότητας. Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κεντρικής συχνότητας, του εύρους ζώνης και του αντηχείου που δεν έχει αποσβεσθεί.

Μαθηματικά, γράφεται ως:

Q=EstoredElost ανά κύκλο

Συντονισμός σε κύκλωμα σειράς LCR

Το φαινόμενο του συντονισμού μπορεί να παρατηρηθεί σε ένα κύκλωμα LCR σειράς. Το κύκλωμα βρίσκεται σε συντονισμό στη συχνότητα συντονισμού του fr, που συμβαίνει όταν XL=Xc. Η συχνότητα συντονισμού υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

fr=0,5πLc

Τώρα, το f ισούται με fr στο μέγιστο ρεύμα, με βάση τις περιστάσεις.

Οι ακόλουθες απαιτήσεις ισχύουν για τα κυκλώματα RLC με την παρεχόμενη ακολουθία:

f

f> fr — Καθαρά επαγωγικό

f =fr — Καθαρά αντίσταση

Κύκλωμα συντονισμού

Οι ακόλουθες ιδιότητες παρατηρούνται κάθε φορά που το κύκλωμα βρίσκεται σε συντονισμό:

Η σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος είναι ίση με R εάν Z =R και είναι στη χαμηλότερη τιμή του σε συντονισμό.

Η τιμή RMS (μέσο τετράγωνο ρίζας) του κυκλώματος είναι στο μέγιστο και ο συντονισμός είναι ίσος με Vrms/R.

Συντελεστής ποιότητας στην ευκρίνεια του συντονισμού

Ο συντελεστής ποιότητας (Q) είναι ένα μέτρο της ευκρίνειας του συντονισμού σε ένα κύκλωμα RLC σειράς. Είναι γραμμένο ως:

Q=(rLR)

Συντελεστής ισχύος

Σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, ο συντελεστής ισχύος περιγράφεται ως ο λόγος της πραγματικής προς την αντιληπτή απαγωγή ισχύος, που δίνεται ως cos∅=R/Z.

Ο συντελεστής ισχύος ενός κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να κυμαίνεται από 0 έως 1.

Είναι 0 εάν το κύκλωμα είναι πλήρως επαγωγικό και 1 εάν το κύκλωμα είναι εξ ολοκλήρου αντίσταση.

Διάγραμμα ευκρίνειας συντονισμού

Η ευκρίνεια του διαγράμματος συντονισμού δίνεται παρακάτω:

Τύπος της ευκρίνειας του συντονισμού

Η συχνότητα συντονισμού είναι ανεξάρτητη από την αντίσταση R, ενώ η ευκρίνεια συντονισμού είναι αντιστρόφως ανάλογη με την R. Η ευκρίνεια του συντονισμού είναι ω02ω. Αν και το ω0LR αναφέρεται ως ο συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος Q.

Πράγματα που πρέπει να θυμάστε

Ο συντονισμός περιγράφει την τάση ενός συστήματος να δονείται καθώς αυξάνεται η ποσότητα της διέγερσης των συχνοτήτων.

Η ευκρίνεια του συντονισμού μετριέται χρησιμοποιώντας τον παράγοντα Q, ο οποίος ποσοτικοποιεί πόσο γρήγορα διασπάται η ενέργεια σε ένα ταλαντούμενο σύστημα.

Καθώς η απόσβεση αυξάνεται ή μειώνεται, η ευκρίνεια του συντονισμού αυξάνεται ή μειώνεται και καθώς αυξάνεται το πλάτος, η ευκρίνεια του συντονισμού μειώνεται.

Ο παράγοντας Q, που αναφέρεται επίσης και ως παράγοντας ποιότητας, είναι μια αδιάστατη παράμετρος που περιγράφει το εύρος ζώνης και την κεντρική συχνότητα ενός αντηχείου με χαμηλή απόσβεση.

fr=0,5Lc είναι ο τύπος για τον υπολογισμό της συχνότητας συντονισμού σε ένα κύκλωμα σειράς LCR.

Ο παράγοντας ποιότητας (Q) σε ένα κύκλωμα RLC σειράς υπολογίζεται ως Q=(rL/R).

Ο συντελεστής ισχύος σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ο λόγος της πραγματικής προς την αντιληπτή απαγωγή ισχύος.

Συμπέρασμα

Ο συντονισμός ορίζεται ως η τάση ενός συστήματος να δονείται με αύξηση του πλάτους όταν υποβάλλεται σε διέγερση συχνότητας. Η συχνότητα συντονισμού, ή συχνότητα συντονισμού, είναι η μεγαλύτερη συχνότητα στην οποία το πλάτος είναι συγκριτικά μέγιστο. Η οξύτητα του συντονισμού είναι η χρονικά εξαρτώμενη εξάντληση ενός ταλαντούμενου κύματος. Ο πιο ουσιαστικός παράγοντας για τον προσδιορισμό του είναι ο παράγοντας Q. Ο παράγοντας ποιότητας (Q) είναι ένα μέτρο της ευκρίνειας του συντονισμού σε ένα κύκλωμα RLC σειράς. Είναι γραμμένο ως:

Q=(ω0L/R)