Värähtelypiiri
![]() | Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan. Tarkennus: Lähteet puuttuvat vaikka tästä aiheesta niitä lienee helppo löytää (5.9.2015) |
Värähtelypiiri eli resonanssipiiri[1] on elektroniikassa ja radiotekniikassa kytkentä, jolla on taipumus värähdellä sille ominaisella resonanssitaajuudella. Värähtelypiirejä käytetään esimerkiksi oskillaattoreissa tuottamaan haluttu taajuus, sekä radiovastaanottimien virityspiireinä, joilla valitaan vastaanotettava taajuus.
Yksinkertaisessa värähtelypiirissä on rinnan- tai sarjaankytkettyinä kela ja kondensaattori, joiden reaktanssit tai suskeptanssit kumoavat toisensa resonanssitaajuudella. Piirin häviöitä, esimerkiksi kelan johtimen resistanssia, kuvataan vastuksella R. Tällaista piiriä kutsutaan RLC-piiriksi.
Resonanssi RLC-piirissä
- Pääartikkeli: RLC-piiri
Yleisesti vähähäviöisen värähtelypiirin resonanssitaajuus f hertseinä voidaan laskea seuraavasta kaavasta:
missä L on kelan induktanssi ja C on kondensaattorin kapasitanssi.
Sama yhtälö voidaan ilmaista myös kulmataajuutena (rad/s):
Resonanssi tarkoittaa sähköisessä värähtelypiirissä tilannetta, jossa piirin yli mitatun jännitteen ja piiriin syötetyn virran välinen vaihe-ero on nolla.
Jännite- eli sarjaresonanssipiiri
Sarjaresonanssi RLC-virtapiirissä tapahtuu jos .
Silloin .
Tässä tilanteessa kokonaisreaktanssi on 0 ja virta saavuttaa maksimiarvonsa piirissä.
Piirin resonanssitaajuus
Kelaan ja kondensaattoriin vaikuttavat jännitteet saattavat nousta vaarallisen suuriksi, jos virtaa rajoittavan vastuksen resistanssi on pieni.
Virta- eli rinnakkaisresonanssipiiri
Rinnakkaisresonanssi RLC-piirissä tapahtuu, kun
Virta I on tällöin minimiarvossaan .
Piirin resonanssitaajuus .
Katso myös
Lähteet
- ↑ IEC 60050 - International Electrotechnical Vocabulary - Details for IEV number 151-15-44: "resonant circuit" www.electropedia.org. Viitattu 20.3.2022.
Kirjallisuutta
- Voipio, Erkki: Virtapiirit ja verkot. Helsinki: Otatieto, 2001 (1976). ISBN 951-672-082-X.
- Infopress: Oskillaattorit ja vahvistimet., s. 1–256. Elektroniikan perusteet IV. Helsinki: Infopress, 1978. ISBN 951-737-055-5.