Rezonancia vs természetes frekvencia
A rezonancia és a természetes frekvencia a hullámok és rezgések témakörében két nagyon fontos téma. Létfontosságú szerepet játszik olyan területeken is, mint az áramkör-elmélet, a katasztrófavédelem, a mérnöki tudomány és még az élettudományok is. Ez a cikk megpróbálja megvitatni ezt a két jelenséget, azok jelentőségét, hasonlóságaikat és végül különbségeiket.
Természetes frekvencia
Minden rendszernek van egy természetes frekvenciának nevezett tulajdonsága. A rendszer természetes gyakorisága nagyon fontos; ez a frekvencia, amelyet a rendszer követni fog, ha a rendszert kis rezgéssel látják el. Az olyan események, mint a földrengések és a szél, megsemmisíthetik az objektumokat ugyanolyan természetes gyakorisággal, mint az esemény. Nagyon fontos megérteni és megmérni a rendszer természetes gyakoriságát annak érdekében, hogy megvédjük azt az ilyen természeti katasztrófáktól. A természetes frekvencia közvetlenül kapcsolódik a rezonanciához. Később kifejtjük. Az olyan rendszerek, mint az épületek, az elektronikus és elektromos áramkörök, az optikai rendszerek, a hangrendszerek és még a biológiai rendszerek is természetes frekvenciákkal rendelkeznek. A rendszertől függően lehetnek impedancia, oszcilláció vagy szuperpozíció formájában.
Rezonancia
Amikor egy rendszernek (pl. Egy inga) kicsi a rezgése, akkor lendülni kezd. A frekvencia, amellyel leng, a rendszer természetes frekvenciája. Most képzelje el a rendszerre gyakorolt időszakos külső erőt. Ennek a külső erőnek a frekvenciája nem feltétlenül hasonlít a rendszer természetes frekvenciájára. Ez az erő megpróbálja a rendszert az erő frekvenciájára ingatni. Ez egyenetlen mintát eredményez. A külső erőből származó energiát a rendszer elnyeli. Most vegyük figyelembe azt az esetet, amikor a frekvenciák megegyeznek. Ebben az esetben az inga szabadon fog lendülni a külső erő által elnyelt maximális energiával. Ezt rezonanciának hívják. Ebben az esetben, még akkor is, ha az inga és az erő nem azonos fázisban van, az inga végül alkalmazkodni fog az erő fázisához. Ez egy kényszerű oszcilláció. Mivel az inga a legnagyobb energiamennyiséget elnyeli rezonanciánál, az inga amplitúdója a rezonanciánál maximális. Ezt a veszélyt jelentik a földrengések és a viharok. Tegyük fel, hogy egy épület természetes frekvenciája megegyezik a földrengéssel, az épület a legmagasabb amplitúdóval fog összeomlani. Az LCR áramkörökben is van rezonancia állapot. Bármely LCR kombináció impedanciája az alternatív áram frekvenciájától függ. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben.az inga amplitúdója maximális a rezonanciánál. Ezt a veszélyt jelentik a földrengések és a viharok. Tegyük fel, hogy egy épület természetes frekvenciája megegyezik a földrengéssel, az épület a legnagyobb amplitúdóval fog összeomlani. Az LCR áramkörökben is van rezonancia állapot. Bármely LCR kombináció impedanciája az alternatív áram frekvenciájától függ. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben.az inga amplitúdója maximális a rezonanciánál. Ezt a veszélyt jelentik a földrengések és a viharok. Tegyük fel, hogy egy épület természetes frekvenciája megegyezik a földrengéssel, az épület a legnagyobb amplitúdóval fog összeomlani. Az LCR áramkörökben is van rezonancia állapot. Bármely LCR kombináció impedanciája az alternatív áram frekvenciájától függ. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben. Tegyük fel, hogy egy épület természetes frekvenciája megegyezik a földrengéssel, az épület a legnagyobb amplitúdóval fog összeomlani. Az LCR áramkörökben is van rezonancia állapot. Bármely LCR kombináció impedanciája az alternatív áram frekvenciájától függ. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben. Tegyük fel, hogy egy épület természetes frekvenciája megegyezik a földrengéssel, az épület a legnagyobb amplitúdóval fog összeomlani. Az LCR áramkörökben is van rezonancia állapot. Bármely LCR kombináció impedanciája az alternatív áram frekvenciájától függ. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben. A rezonancia a minimális impedancián megy végbe. A minimális frekvenciának megfelelő frekvencia a rezonancia frekvencia. A legmagasabb impedanciánál a rendszerről azt mondják, hogy rezonanciaellenes. Ezt a rezonanciát és az anti-rezonanciát széles körben használják a hangoló áramkörökben és a szűrő áramkörökben.
Mi a különbség a rezonancia és a természetes frekvencia között?
• A természetes frekvencia a rendszer tulajdonsága.
• A rezonancia olyan esemény, amely akkor következik be, amikor a rendszert a külső periodikus erő biztosítja, amelynek természetes frekvenciája van.
• A rendszer számára kiszámítható a természetes frekvencia.
• A leadott erő amplitúdója határozza meg a rezonancia amplitúdóját.
