mmormota Creative Commons License 2018.11.19 0 0 1136

Két részre bontva a választ, kezdjük a rajzzal: zavaros, nem érthető. Ezért erről többet nem tudok mondani.

 

Rezgőkör:

Egy párhuzamos rezgőkör egy induktivitásból, egy kondenzátorból, és opcionálisan egy ellenállásból áll, mind párhuzamosan kötve.

Az impedancia egy komplex szám. Ha semmi elektronikai ismereted nincs, akkor ez önmagában is magyarázatra szorul.

 

Nézzünk egy közönséges ellenállást önmagában. Ennek a működését az Ohm törvény jól jellemzi, ha U feszültséget kötünk rá, akkor I=U/R áram folyik rajta. Akármilyen, időben akárhogy változó feszültséget, ez az összefüggés minden időpillanatra érvényes. 

 

Az induktivitás és a kondenzátor nem így viselkedik. Pl. a kondenzátor árama a feszültség változási sebességével arányos: I = C* dU/dt ahol dU/dt idő szerinti differenciálhányadosa a feszültségnek. (ha ezt a fogalmat nem ismered, akkor elég ha azt tudod, hogy ez a feszültségváltozás sebessége)

 

A lineáris hálózatokat előnyös  frekvencia tartományban leírni. Ha nincs némi matematikai és villamos ismereted, akkor ezt elég reménytelen egy rövid hozzászólásban leírni. Lényege, hogy szinuszos feszültségre adott válasszal jellemzik ezeket, a frekvencia függvényében. Ezt komplex függvénnyel lehet könnyen leírni, mivel az képes egyszerű formában leírni nem csak az amplitudókat, hanem a fázist is.

 

Az ellenállás árama mindig fázisban van a kapocsfeszültségével, míg a kondenzátoré és a tekercsé szinuszos feszültségre éppen 90 fokban van eltolva, ellentétes irányban. Vagyis éppen akkor maximális az áramuk, mikor a szinuszos kapocsfeszültség éppen nullánál tart (ott a legnagyobb a dU/dT feszültség változás).

 

Ha egy feltöltött kondenzátorral párhuzamosan kötünk egy tekercset, akkor érdekes dolog történik. A körben áram kezd folyni, a kondenzátor feszültsége csökken, majd ellentétes irányban növekszik, egy szinuszgörbe szerint, ideális rezgőkörben a végtelenségig. A kezdetben a kondenzátorban tárolt energia hintázik, hol a kondenzátorban, hol az induktivitás mágneses terében van. Matematika nélkül nehéz erről többet mondani. A szinusz frekvenciáját a C és L érték határozza meg, ezt hívják a rezgőkör rezonancia frekvenciájának.

Ha egy ellenállást is párhuzamosan kapcsolnak, akkor a szinusz nagysága fokozatosan csökkenni fog. 

Minél kisebb az ellenállás, annál gyorsabban. Az ellenállás fokozatosan hővé alakítja a rezgőkörben tárolt elektromos energiát.

 

Hasonlattal talán érthető. Vegyünk egy hintát. Ha meglököd, lengeni fog a hintára jellemző lengésidővel. De a lengés nagysága csökkenni fog a légellenállás meg a nem tökéletes csapágyazás miatt.

 

Az ideális, ellenállás nélküli LC rezgőkör felel meg a tökéletesen csapágyazott, légüres térben örökké lengő hintának. Az ellenállást is tartalmazó RLC rezgőkör a rosszul csapágyazott hintának.

 

Na most, ha erre a rezgőkörre külső gerjesztést adunk, akkor már elég reménytelen matematika nélkül rendesen elmondani, mi történik.

 

Maradva a hinta hasonlatnál, a hintának van egy magára hagyott lengési ideje (ennek reciprokát nevezik frekvenciának). Ez felel meg a rezgőkör rezonancia frekvenciájának a hasonlatban. Ha pont ezen ütemben próbálod lökdösni, nagyon kis erővel nagy kitérést érhetsz el. Ha akár gyorsabban (nagyobb frekvenciával), akár lassabban (kisebb frekvenciával), csökken a kitérés, minél jobban eltér a lökdösés (gerjesztés) frekvenciája, annál inkább. 

Előzmény: Feke Fek (1135)