Obwód rezonansowy.doc

Obwód rezonansowy

Obwód rezonansowy jest prostym układem elektrycznym składającym się z kondensatora i cewki w którym zachodzi rezonans prądów lub napięć.

Rysunek po prawej stronie pokazuje schemat obwodów rezonansowych: szeregowego i równoległego. Kondensator i cewka są biernymi elementami elektrycznymi, które charakterysują się między innymi opornością zależną od częstotliwości i przesunięciem fazowym pomiędzy napięciem i prądem równym 90°, z tym, że dla cewki impedancja rośnie ze wzrostem częstotliwości, a dla kondensatora maleje, oraz przeciwnym znakiem przesunięcia fazy.

Gdy cewkę i kondensator połączymy szeregowo i zasilimy zmiennym prądem I, to wywoła to na elementach pewien spadek napięcia - Uc na kondensatorrze i UL na cewce. Ponieważ kierunki przesunięcia faz napięcia względem prądu są przeciwne, to napięcia te znosza się wzajemnie. Dla pewnej określone częstotliwości, gdy napięcie na cewce zrówna się z napięciem na kondensatorze to napięcia te zniosą się zupełnie - zachodzi dla tej częstotliwości rezonans napięć. Obwód rezonansowy ma dla tej częstotliwości zerową oporność, gdyż dla każdej wartości pradu I' napięcie U jest równe 0V (Napięcie na cewce i na kondensatorze są oczywiście większe od zera i mogą osiągać bardzo duże wartości).

Dla obwodu rezonansowego równoległego zachodzi rezonans pradów. Gdy układ taki zasilimy napięciem zmiennym U, to połyną przez elementy prady: Ic przez kondensator i IL przez cewkę. Ponieważ prądy te mają przeciwne fazy to znoszą się wzajemnie i sumaryczny prąd I jest mniejszy od sumy prądów Ic i IL. Dla pewnej określonej częstotliwości, gdy prąd cewki równa się prądowi kondensatora prądy te zniosą się zupełnie i prąd I będzie równy zeru - zachodzi rezonans prądów, a obwód rezonansowy przestaje pobierać prąd ze źródła - staje się przerwą w obwodzie, czyli ma nieskończenie dużą oporność. (Prady w kondensatorze i cewce nie są jednak równe zeru i mogą osiągać duże wartości)

Obwody rezonansowe znajdują duże zastosowanie w radiotechnice, dzięki "faworyzowaniu" jednej konkretnej częstoliwości używane są do wydzielania jednej, odbieranej częstotliwości spośród wszystkich dochodzących z anteny.