عملکرد مدار تشدید و فرکانس رزونانس ( مهندسی برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
هنگامی که یک ولتاز ثابت اما با فرکانس متغیر به مداری مرکب از یک خازن و سیم پیچ و مقاومت اعمال می کنیم راکتاانس (واکنش) مدار مرکب از خازن و مقاومت ویا مدار سیم پیچ و مقاومت این است که هم دامنه و هم فاز ولتاژ خروجی را نسبت به ولتاژ ورودی تغییر دهد.در فرکانسهای بالا راکتانس خازن پایین است و مانند یک اتصال کوتاه عمل می کند، در حالی که راکتانس سیم پیچ بالا خواهد بود و مانند یک مدار باز عمل خواهد کرد، در فرکانسهای پایین بر عکس سیم پیچ مانند یک اتصال کوتاه عمل کرده و خازن مانند یک مدار باز عمل می کند، بین این دو حد مداری مرکب از خازن و سیم پیچ مدار مانند یک مدار تشدید و یا میزان شده که یک فرکانس تشدید دارد که در آن راکتانس خازنی و راکتانس القایی همدیگر را خنثی کرده و تنها مقاومت ساده مدار را باقی می گذارند که در مقابل جریان قرار می گیرد ، و این به آن معناست که فاز جریان با ولتاژ تغییر نکرده است.
مدار تانک نوسان کننده مرکب از خازن و سیم پیچ
مدار مرکب از یک سیم پیچ القایی و یک خازن است. خازن انرژی را به صورت میدان الکترو استاتیک که یک پتانسیل(ولتاژ استاتیک) را روی دو سر آن ایجاد میکند ذخیره می کند در حالیکه سیم پیچ القایی انرژی را به صورت میدان الکترو مغناطیسذخیره می کند. با قرار دادن سویچ در نقطه الف خازن تا حد ولتاژ مستقیم پر می شود، هنگامی که خازن کاملآ پر شد سویچ را در نقطه ب قرار می دهیم.
خازن که اکنون به موازات سیم پیچ قرار گرفته است شروع به تخلیه بار خود از راه سیم پیچ می کند ولتاژ خازن شروع به افتادن می کند در حالیکه جریان سیم پیچ شروع به افزایش گرفتن است، این جریان رو به افزایش در سیم پیچ سبب شکل گیری میدان الکترو مغناطیسی می شود که با عبور جریان مخالفت می کند. هنگامی که خازن کاملاٌ تخلیه شد انرژِای که به صورت میدان الکترو استاتیک ذخیره شده بود به شکل میدان الکترو مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ذخیره می شود.از آنجا که حالا هیچ نیروی خارجی ای برای نکهداشتن میدان الکترومغناطیسی وجود ندارد جریان کاهش یافته و در همان حال میدان شروع به از بین رفتن می کند و بر اثر آن یک نیروی الکترومغناطیسی پسگرا ایجاد شده که می خواهد جریان را در جهت اولیه آن حفظ کند.این جریان خازن را دو باره و اما در جهت خلاف شارژ اولیه پر می کند، خازن شروع به پر شدن می کند تا زمانی که کلیه انرژی ذخیره شده در سیم پیچ تخلیه شود انرژی ای که در ابتدا در خازن به شکل میدان الکترو استاتیک ذخیره شده بود اکنون به شکل معکوس در خازن ذخیره شده است و حالا دو باره روند خالی شدن خازن از راه سیم پیچ تکرار می شود با تکرار شدن ای روند و عوض شدن جهت جریان شکل ولتاژ و جریان مرتباٌ عوض شده و یک جریان و ولتاژ متناوب را به وجود می آورد.این روند اساس کار یک مدار تانک و یا تشدید است که ازبه لحاظ نظری همواره ادامه پیدا خواهد کرد اما ای مدار ایده آل نبوده و با هر بار تغییر مکان نیرو از خازن به سیم پیچ و بالعکس مقداری نیرو تلف شده و سرانجام نوسان کاملاٌ از بین می رود.بنابر این در یک مدار تشدید موازی(تانک) دامنه ولتاژ نوسانی ذر هر نیم سیکل نوسان کمتر شده و سر انجام به صفر می رسددر این موارد اصطلاحاٌ گفته می شود که مدار میرا است و درجه این میرایی به وسیله فاکتور کیو(Q ) تعیین می شود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )