Värähtelypiiri

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Värähtelypiiri eli virityspiiri on elektroniikassa ja radiotekniikassa kytkentä, jolla on taipumus värähdellä sille ominaisella resonanssitaajuudella. Värähtelypiirejä käytetään esimerkiksi oskillaattoreissa ja radiovastaanottimien virityspiireinä.

Värähtelypiirissä on rinnan- tai sarjaankytkettyinä kela ja kondensaattori, joiden reaktanssit tai suskeptanssit kumoavat toisensa resonanssitaajuudella. Piirin häviöitä, esimerkiksi kelan johtimen resistanssia, kuvataan vastuksella R.

Toiminta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yleisesti vähähäviöisen värähtelypiirin resonanssitaajuus f hertseinä voidaan laskea seuraavasta kaavasta:

f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}},

missä L on kelan induktanssi ja C on kondensaattorin kapasitanssi.

Sama yhtälö voidaan ilmaista myös kulmataajuutena (rad/s):

\omega = {1 \over \sqrt{LC}}.

Resonanssi tarkoittaa sähköisessä värähtelypiirissä tilannetta, jossa piirin yli mitatun jännitteen ja piiriin syötetyn virran välinen vaihe-ero on nolla.

Jännite- eli sarjaresonanssipiiri[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

E1z123s1i1.gif

Sarjaresonanssi RLC-virtapiirissä tapahtuu jos \bar{Z}=R.


Silloin U_L=X_L \cdot I= - X_C \cdot I= - U_C.

Tässä tilanteessa kokonaisreaktanssi on 0 ja virta I=\frac{U}{R} saavuttaa maksimiarvonsa piirissä.


Piirin resonanssitaajuus f={1 \over 2 \pi \sqrt{LC} }.

Kelaan ja kondensaattoriin vaikuttavat jännitteet saattavat nousta vaarallisen suuriksi, jos virtaa rajoittavan vastuksen resistanssi on pieni.

Virta- eli rinnakkaisresonanssipiiri[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

E1z123s12i123.gif

Rinnakkaisresonanssi RLC-piirissä tapahtuu, kun

R^2+4 \pi^2f^2L^2={L \over C}.

Virta I on tällöin minimiarvossaan I={UR \over R^2+4 \pi^2f^2L^2}.

Piirin resonanssitaajuus f={1 \over 2 \pi \sqrt{LC}} \cdot \sqrt{1-{R^2C\over L}}.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä tekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.