מעגל תהודה חשמלי – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
היפך -> הפך |
שכתוב |
||
שורה 1:
'''מעגל תהודה חשמלי''' הוא [[מעגל חשמלי]] בעל [[תדירות]] תנודה עצמית - [[פלט|תגובת]] ה[[פונקציית דלתא של דיראק|הלם]] שלו מתנודדת בתדירות מסוימת. התגובה שלו ל[[קלט|כניסה]] סינוסית היא מקסימלית בתדירות התנודה העצמית, הנקראת תדירות ה[[תהודה]]. מתח היציאה של מעגלי תהודה יכול להיות גדול ממתח הכניסה בתדר התהודה, ונעשה בהם שימוש רב בתקשורת אלחוטית. דוגמה למעגל תהודה חשמלי היא מעגל LC.
==הגורמים
[[קובץ:Damping.JPG|שמאל|ממוזער|250px|תגובת הלם טיפוסית של מעגל תהודה חשמלי]]
[[קובץ:Rohavseret2.png|שמאל|ממוזער|250px|תגובת תדר טיפוסית של מעגל תהודה חשמלי]]
ניתן להתייחס לכל [[מערכת לינארית]] ש[[פונקציית תמסורת|פונקציית התמסורת]] שלה מכילה [[קוטב (אנליזה מרוכבת)|קטבים]] [[מספר מרוכב|מרוכבים]] כאל מתנד. אחת התכונות של מתנד היא שהוא גם מהוד - יש לו תדירות תנודה עצמית, ותגובת המערכת לכניסה גדלה סביב אותה התדירות, בה היא מקבלת ערך מקסימלי. תדירות זו נקראת תדירות התהודה של המתנד. תדירות התנודה העצמית של מעגל חשמלי היא התדירות של תגובת ההלם שלו.
כל מערכת שהערך המוחלט של פונקציית התמסורת שלה מקבל מקסימום מתארת מעגל תהודה חשמלי. תדירויות התהודה הן התדירויות של נקודות המקסימום, וייתכנו מספר תדירויות תהודה למעגל. במקרה כזה תגובת ההלם היא סכום של סינוסים בתדירויות התהודה.
דוגמה למעגל שאינו מעגל תהודה הוא [[מעגל RC]]. תגובת ההלם שלו היא דעיכה אקספוננציאלית, ופונקציית התמסורת שלו קבועה בתדר.
===מעגל LC===
מעגל LC הוא מעגל המכיל [[סליל השראה]] המחובר ל[[קבל]]. המשוואה הדיפרנציאלית המתארת את המטען הצבור בקבל היא משוואת [[מתנד הרמוני]]: <math>\ \frac{d^2 q}{dt^2} + {q \over LC} = 0</math>. תדירות התנודה הטבעית של המתנד ההרמוני המתואר על ידי המשוואה הזו היא <math>\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}</math>. כלומר, אם נחבר מעגל LC ל[[זרם חילופין]], המטען הצבור על הקבל יהיה סינוס באותה תדירות ומשרעתו תהיה מקסימלית עבור תדירות התהודה.
ההסבר הפיזיקלי לתהודה הוא שדעיכת ה[[שטף]] ה[[שדה מגנטי|מגנטי]] דרך הסליל [[השראה אלקטרומגנטית|משרה]] זרם שטוען את הקבל, ופריקת הקבל משרה שוב שטף מגנטי בסליל. זו הסיבה שהזרם מתנודד, ובתדירות התהודה שני התהליכים הללו מתואמים ומשרעת התנודות מקסימלית.
==שימושים==
מעגל תהודה חשמלי מהווה [[מסנן (אלקטרוניקה)|מסנן]] מעביר פס (BPF) - הוא מגביר תחום תדרים מסוים ומנחית את כל היתר. ככזה הוא משמש ב[[משדר|משדרים]] וב[[מקלט|מקלטים]]. בנוסף, ניתן לחסוך ב[[אנרגיה חשמלית]] בעזרת מעגלי תהודה חשמליים: [[מנוע חשמלי|מנועים]] א-סינכרונים מבזבזים זרם בסליל ואילו מנועים סינכרונים מבזבזים זרם בקבל. שימוש בשניהם במקביל גורם לקבל ולסליל להזין זה את זה בזרם בתדר התהודה, וכך רובו מבצע את העבודה הרצויה.
[[רוחב סרט|רוחב הסרט]] של מעגל תהודה חשמלי הוא הרוחב אופייני של תחום התדרים המוגברים. [[מקדם איכות|מקדם Q]] קובע את איכות התהודה - זמן הדעיכה האופייני של תגובת ההלם.
==ראו גם==
*[[תהודה]]
*[[מעגל חשמלי]]
*[[מעגל RLC]]
| |||