Rezonanční obvod

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
(přesměrováno z Elektrická rezonance)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
sériový rezonanční obvod

Rezonanční obvod[1] je oscilační elektrický obvod tvořený zdrojem střídavého elektrického napětí budícího střídavý elektrický proud procházející sériovým zapojením odporu, indukčnosti a kapacity. Při určité tzv. rezonanční frekvenci se v tomto obvodu vyrovnává kapacitní a induktivní reaktance a rezonanční obvod se pro tuto frekvenci chová jako rezistance.

Energie v obvodu se vyvažuje poklesem napětí na kondenzátoru a nárůstem proudu procházejícím cívkou v souladu s časovou konstantou obvodu. Cívka je charakteristická svou indukčností a kondenzátor svou kapacitou. Při průchodu proudu obvodem se v cívce periodicky vytváří a zaniká magnetické pole a kondenzátor se periodicky nabíjí a vybíjí. Tento jev se nazývá rezonance.

RLC obvod (střídavý)[editovat | editovat zdroj]

sériový RLC obvod

Přechodový jev obvodu lze popsat diferenciální rovnicí druhého řádu, v které rezistance tlumí kmitání proudu. Celkové napětí je podle 2.Kirchhoffova zákona rovno součtu napětí .


V obvodu mohou nastat tři případy:

Na induktivní reaktanci bude stejné napětí jako na kapacitní reaktanci a sériový RLC obvod bude v rezonanci. K tomuto stavu dochází při rezonanční frekvenci a fázový posun φ je roven 0.

Na induktivní reaktanci bude menší napětí než na kapacitní reaktanci a sériový RLC obvod bude mít kapacitní charakter. Rozdíl induktivní a kapacitní reaktance bude záporný, díky čemuž bude proud v obvodu předbíhat napětí o úhel φ.

Na induktivní reaktanci bude větší napětí než na kapacitní reaktanci a sériový RLC obvod bude mít indukční charakter. Rozdíl induktivní a kapacitní reaktance bude kladný, díky čemuž bude napětí v obvodu předbíhat proud o úhel φ.

Celková impedance obvodu je dána vztahem:

Rezonanční frekvence[editovat | editovat zdroj]

Vycházíme z předpokladu, že se induktivní a kapacitní reaktance při rezonanci rovnají. Platí Thomsonův vzorec (závislost rezonanční frekvence na indukčnosti a kapacitě):













Sériový rezonanční obvod má při rezonanční frekvenci nejmenší impedanci a největší proud, jenž je v celém obvodu konstantní.

Fázorové diagramy[editovat | editovat zdroj]

Frekvence nižší než rezonanční[editovat | editovat zdroj]

Seriovy rezonancni obvod pro f mensi nez f0 charakteristika.png



obvod má kapacitní charakter

Frekvence rovna rezonanční[editovat | editovat zdroj]

Seriovy rezonancni obvod pro f stejne jako f0 charakteristika.png



obvod má odporový charakter

Frekvence vyšší než rezonanční[editovat | editovat zdroj]

Seriovy rezonancni obvod pro f vetsi nez f0 charakteristika.png



obvod má indukční charakter

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Rezonance. physics.mff.cuni.cz [online]. [cit. 2020-11-01]. Dostupné online. 

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]