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Wenn in Schaltkreisen mit Kondensatoren und Induktivitäten Kondensatoren und Induktivitäten parallel geschaltet werden, kann es innerhalb eines kurzen Zeitraums passieren: Die Spannung des Kondensators steigt allmählich an, während der Strom allmählich abnimmt. Gleichzeitig steigt der Strom des Induktors allmählich an, während die Spannung des Induktors allmählich abnimmt. Und in einer weiteren sehr kurzen Zeitspanne: Die Spannung des Kondensators nimmt allmählich ab, während der Strom allmählich zunimmt; Gleichzeitig nimmt der Strom des Induktors allmählich ab, während die Spannung des Induktors allmählich ansteigt. Der Spannungsanstieg kann einen positiven Maximalwert erreichen, der Spannungsabfall kann aber auch einen negativen Maximalwert erreichen. Ebenso ändert sich bei diesem Vorgang, der als elektrische Schwingung im Stromkreis bezeichnet wird, auch die Stromrichtung in positive und negative Richtung.
Das Phänomen der Schaltungsschwingung kann allmählich verschwinden oder unverändert bleiben. Wenn die Schwingung anhält, spricht man von einer Schwingung gleicher Amplitude, auch Resonanz genannt.
Die Zeit, in der sich die Spannung an einem Kondensator oder einer Induktivität um einen Zyklus ändert, wird als Resonanzperiode bezeichnet, und der Kehrwert der Resonanzperiode wird als Resonanzfrequenz bezeichnet. Auf diese Weise wird die sogenannte Resonanzfrequenz definiert.
Es hängt mit den Parametern des Kondensators C und der Induktivität L zusammen, nämlich: f=1/(2 * π * √ LC), entsprechend der Kreisfrequenz w=2 * π * f=1/√ LC. An diesem Punkt, XL=Xc, ist die Schaltung rein ohmsch und der Modul der Schaltungsimpedanz ist minimiert. Bei konstanter Eingangsspannung Ui erreicht der Strom im Stromkreis seinen Maximalwert und ist phasengleich mit der Eingangsspannung Ui. Theoretisch gilt an diesem Punkt Ui=Ur=U0, UL=Uc=QUi, wobei Q als Qualitätsfaktor der Schaltung bezeichnet wird.
Die Zeit, in der sich die Spannung eines Kondensators oder einer Induktivität um einen Zyklus ändert, wird Resonanzperiode genannt, und der Kehrwert der Resonanzperiode wird Resonanzfrequenz genannt. Auf diese Weise wird die sogenannte Resonanzfrequenz definiert. Es hängt mit den Parametern des Kondensators C und der Induktivität L zusammen, nämlich: f=1/√ LC.
Berechnung der Resonanzfrequenz des Stromkreises
Resonanzkurve der RLC-Reihenschaltung
Resonanzkreise haben die Eigenschaft, dass die Kapazität gleich der Induktivität ist und der Stromkreis ohmsch ist. Daher gilt: ω L=1/ω C.
Da bei LC bekannte Bedingungen vorliegen, kann der Resonanzfrequenzpunkt berechnet werden
Der Qualitätsfaktor Q=ω L/R. Bei einem Gütefaktor von 28 reduziert der Parallelschwingkreis den Strom um das 28-fache; Wenn es ein istSerienresonanzStromkreis, dann hat sich die Spannung um das 28-fache erhöht
Nun also die Spannung amSerienresonanzDer Punkt ist die angelegte Spannung multipliziert mit dem Qualitätsfaktor
Wenn die bekannten Bedingungen Ihnen sagen, dass es sich bei der angelegten Spannung um den Spitzenwert handelt, dann multiplizieren Sie ihn direkt; Wenn die bekannten Bedingungen Ihnen sagen, dass die angelegte Spannung der Effektivwert ist, müssen Sie die berechnete Spannung mit 1,414 multiplizieren, um den Spitzenwert zu erhalten