システムがシステムの固有振動数に等しいか近い周波数で作用するときはいつでも、共振として知られている振幅の増加とともに振動する傾向があります。共振周波数とも呼ばれる共振周波数は、振幅が最大になる周波数です。レゾナンスの鋭さは Q ファクターによって決まります。 「レゾナンス」という用語は音響学の分野に由来し、ほとんどの場合、楽器の交感神経共鳴と関連しています。これは、1 つの弦が振動し始め、別の弦に触れた後に音を生成するたびに発生します。共鳴を研究すると、共鳴の鋭さを理解するのに役立ちます。このエッセイでは、共鳴の鋭さと Q ファクターについて学びます。
レゾナンス
共振は、システムが周波数励起を受けたときに振幅が増加して振動する傾向として定義されます。共振周波数または共振周波数は、振幅が比較的最大になる最大周波数です。共振の鋭さは Q ファクターによって決まります。
共鳴の鋭さ
共鳴の鋭さは、振動波の時間依存の枯渇です。それを決定する上で最も重要な要素はQファクターです。レゾナンスの鋭さは、主に次の 2 つの要因によって決まります。
振幅
直線的に進む波の高さは振幅と呼ばれます。振幅は共鳴の鋭さと反比例の関係にあります。振幅が大きくなるにつれて、共鳴の鋭さは減少します。振幅が小さくなると、共鳴の鋭さが増します。
ダンピング
減衰は、波の振幅が時間とともに減少する現象です。ダンピングは、レゾナンスの鋭さと直接的な関係があります。ダンピングが増加すると共振の鋭さが増し、その逆も同様です。
Q ファクターとは?
Q ファクターは、品質ファクターの頭字語です。これは、共振器の中心周波数、帯域幅、減衰不足の共振器を把握するために使用されます。
数学的には、次のように記述されます:
Q=サイクルごとの EstoredEost
LCR 直列回路の共振
共振現象は、直列 LCR 回路で観察できます。回路は、XL=Xc のときに発生する共振周波数 fr で共振状態にあります。共振周波数は、次の式を使用して計算されます:
fr=0.5πLc
ここで、状況に応じて、f は最大電流で fr に等しくなります。
以下の要件は、提供されたシーケンスの RLC 回路に適用されます:
f f> fr — 純粋に帰納的 f =fr — 純抵抗 回路が共振状態にあるときはいつでも、次の特性が注目されます: Z =R の場合、回路のインピーダンスは R に等しく、共振時に最低値になります。 回路の RMS (二乗平均平方根) 値は最大になり、共振は Vrms/R に等しくなります。 共鳴の鋭さにおける品質係数 品質係数 (Q) は、直列 RLC 回路の共振の鋭さの尺度です。次のように書かれています: Q=(rLR) AC 回路では、力率は、cos∅=R/Z として与えられる、実際の消費電力と知覚される消費電力の比として表されます。 AC 回路の力率は 0 から 1 の範囲です。 回路が完全に誘導性の場合は 0、回路が完全に抵抗性の場合は 1 です。 共鳴ダイアグラムの鋭さを以下に示します: 共振周波数は抵抗 R に依存しませんが、共振の鋭さは R に反比例します。共振の鋭さは ω02ω です。ただし、ω0LR は回路の品質係数 Q と呼ばれます。 共鳴は、周波数の刺激の量が増加するにつれてシステムが振動する傾向を表します。 共振の鋭さは、振動システムでエネルギーが減衰する速さを定量化する Q ファクターを使用して測定されます。 ダンピングが増加または減少すると、共鳴の鋭さが増加または減少し、振幅が拡大すると、共鳴の鋭さが減少します。 品質係数とも呼ばれる Q 係数は、減衰不足の共振器の帯域幅と中心周波数を表す無次元パラメータです。 fr=0.5Lc は、LCR 直列回路の共振周波数を計算する式です。 直列 RLC 回路の品質係数 (Q) は、Q=(rL/R) として計算されます。 AC 回路の力率は、実際の消費電力と知覚される消費電力の比率です。 共振は、システムが周波数励起を受けたときに振幅が増加して振動する傾向として定義されます。共振周波数または共振周波数は、振幅が比較的最大になる最大周波数です。共振の鋭さは、振動波の時間依存の枯渇です。それを決定する上で最も重要な要素はQファクターです。品質係数 (Q) は、直列 RLC 回路の共振の鋭さの尺度です。次のように書かれています:
Q=(ω0L/R)共鳴回路
力率
レゾナンス図の鋭さ
レゾナンスフォーミュラの鋭さ
注意事項
結論
