سایت آموزشی الکترونیک و کامپیوتر اوپن مقاله های آموزشی الکترونیک و کامپیوتر و فن آوری
مقالات مرتبط
در مدارهای موازی سلف (L) و خازن (C)، به خصوص در حضور یک منبع تغذیه متناوب با فرکانس متغیر، رابطه مستقیمی بین دامنه موج ایجاد شده و فرکانس وجود دارد. این رابطه در پدیدهای به نام تشدید (Resonance) به اوج خود میرسد.
تشدید در مدار موازی LC (یا RLC موازی):
در یک مدار موازی شامل سلف و خازن (و معمولاً یک مقاومت R موازی با آنها برای واقعگرایی بیشتر، که به آن مدار RLC موازی میگویند)، اتفاقات زیر رخ میدهند:
- راکتانس سلفی (XL): با افزایش فرکانس، راکتانس سلفی () افزایش مییابد. به عبارت دیگر، سلف در فرکانسهای بالا تمایل به مقاومت بیشتر در برابر جریان دارد.
- راکتانس خازنی (XC): با افزایش فرکانس، راکتانس خازنی () کاهش مییابد. به عبارت دیگر، خازن در فرکانسهای بالا تمایل به عبور جریان بیشتر دارد.
فرکانس تشدید ():
فرکانسی وجود دارد که در آن مقدار راکتانس سلفی و راکتانس خازنی با یکدیگر برابر میشوند (). این فرکانس را فرکانس تشدید مینامند و از رابطه زیر به دست میآید:
در این فرکانس، پدیده تشدید رخ میدهد.
رابطه دامنه موج با فرکانس در مدار موازی:
در یک مدار RLC موازی که از یک منبع جریان متناوب تغذیه میشود:
- در فرکانس تشدید ():
- راکتانس سلفی و خازنی یکدیگر را خنثی میکنند.
- امپدانس کلی مدار (Z) حداکثر مقدار خود را پیدا میکند. این برخلاف مدار سری است که در تشدید امپدانس حداقل میشود.
- به دلیل حداکثر شدن امپدانس، جریان کل عبوری از مدار به حداقل میرسد.
- اما، جریانهای چرخشی بین سلف و خازن میتوانند بسیار بزرگ شوند. این جریانها با یکدیگر 180 درجه اختلاف فاز دارند و یکدیگر را از دید منبع تغذیه خنثی میکنند، اما در داخل مدار تانک (سلف و خازن موازی) جریان بزرگی به وجود میآورند.
- ولتاژ دو سر سلف و خازن (که همان ولتاژ دو سر مدار موازی است) به حداکثر مقدار خود میرسد. این بدان معناست که دامنه موج ولتاژ در فرکانس تشدید به اوج خود میرسد.
- در فرکانسهای کمتر از :
- راکتانس سلفی کوچکتر از راکتانس خازنی است ().
- مدار بیشتر خاصیت سلفی پیدا میکند.
- امپدانس مدار کاهش مییابد و دامنه ولتاژ نیز کاهش مییابد.
- در فرکانسهای بیشتر از :
- راکتانس خازنی کوچکتر از راکتانس سلفی است ().
- مدار بیشتر خاصیت خازنی پیدا میکند.
- امپدانس مدار کاهش مییابد و دامنه ولتاژ نیز کاهش مییابد.
خلاصه:
بنابراین، بله، رابطه مستقیمی بین دامنه موج ایجاد شده (به خصوص ولتاژ) و فرکانس در مدار موازی سلف و خازن وجود دارد. در فرکانس تشدید، دامنه ولتاژ در دو سر مدار موازی به حداکثر مقدار خود میرسد و با دور شدن از این فرکانس (چه به سمت فرکانسهای بالاتر و چه پایینتر)، دامنه ولتاژ کاهش مییابد. این ویژگی باعث میشود مدارهای تشدید موازی در کاربردهایی مانند فیلترهای میانگذر (برای انتخاب فرکانس خاص) یا اسیلاتورها (برای تولید نوسانات با فرکانس مشخص) بسیار مفید باشند.