Resonants vs loomulik sagedus
Resonants ja loomulik sagedus on kaks väga olulist teemat, mida arutatakse teema lainete ja vibratsioonide all. Sellel on oluline roll ka sellistes valdkondades nagu vooluringiteooria, katastroofijuhtimine, inseneriteadused ja isegi bioteadused. Selles artiklis püütakse arutada neid kahte nähtust, nende olulisust, sarnasusi ja lõpuks erinevusi.
Loomulik sagedus
Igal süsteemil on omadus, mida nimetatakse looduslikuks sageduseks. Süsteemi loomulik sagedus on väga oluline; see on sagedus, mida süsteem järgib, kui süsteem on varustatud väikese võnkega. Sellised sündmused nagu maavärinad ja tuuled võivad hävitada objekte sama loodusliku sagedusega kui sündmus ise. On väga oluline mõista ja mõõta süsteemi loomulikku sagedust, et kaitsta seda selliste loodusõnnetuste eest. Looduslik sagedus on otseselt seotud resonantsiga. Seda selgitatakse hiljem. Sellistel süsteemidel nagu hooned, elektroonilised ja elektrilised vooluahelad, optilistel süsteemidel, helisüsteemidel ja isegi bioloogilistel süsteemidel on loomulikud sagedused. Need võivad sõltuvalt süsteemist olla impedantsi, võnkumise või superpositsiooni kujul.
Resonants
Kui süsteemile (nt: pendlile) antakse väike võnkumine, hakkab see kõikuma. Sagedus, millega see kõigub, on süsteemi loomulik sagedus. Kujutage nüüd ette süsteemile rakendatavat perioodilist välist jõudu. Selle välise jõu sagedus ei pruugi olla sarnane süsteemi loomuliku sagedusega. See jõud püüab süsteemi võnkesageduse järgi võnkuda. See loob ebaühtlase mustri. Osa välise jõu energiast neelab süsteem. Vaatleme nüüd juhtumit, kus sagedused on samad. Sellisel juhul kõigub pendel vabalt maksimaalse energiaga, mis on välisest jõust neeldunud. Seda nimetatakse resonantsiks. Sel juhul, isegi kui pendel ja jõud ei asuks ühes faasis, kohaneks pendel lõpuks jõu faasiga. See on sunnitud võnkumine. Kuna pendel neelab resonantsil kõige rohkem energiat, on pendli amplituud resonantsil maksimaalne. See on oht, mida maavärinad ja tormid toovad. Oletame, et hoone loomulik sagedus on sama mis maavärinal, hoone kõigub suurima amplituudiga, mis lõpuks kokku variseb. LCR-ahelates on ka resonantsseisund. Iga LCR-i kombinatsiooni impedants sõltub alternatiivse voolu sagedusest. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima takistuse korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates.pendli amplituud on resonantsil maksimaalne. See on oht, mida maavärinad ja tormid toovad. Oletame, et hoone loomulik sagedus on sama kui maavärin, hoone kõigub suurima amplituudiga, mis lõpuks kokku variseb. LCR-ahelates on ka resonantsseisund. Iga LCR-i kombinatsiooni impedants sõltub alternatiivse voolu sagedusest. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima impedantsi korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates.pendli amplituud on resonantsil maksimaalne. See on oht, mida maavärinad ja tormid toovad. Oletame, et hoone loomulik sagedus on sama kui maavärin, hoone kõigub suurima amplituudiga, mis lõpuks kokku variseb. LCR-ahelates on ka resonantsseisund. Iga LCR-i kombinatsiooni impedants sõltub alternatiivse voolu sagedusest. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima takistuse korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates. Oletame, et hoone loomulik sagedus on sama mis maavärinal, hoone kõigub suurima amplituudiga, mis lõpuks kokku variseb. LCR-ahelates on ka resonantsseisund. Iga LCR kombinatsiooni impedants sõltub alternatiivse voolu sagedusest. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima impedantsi korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates. Oletame, et hoone loomulik sagedus on sama kui maavärin, hoone kõigub suurima amplituudiga, mis lõpuks kokku variseb. LCR-ahelates on ka resonantsseisund. Iga LCR-i kombinatsiooni impedants sõltub alternatiivse voolu sagedusest. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima takistuse korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima takistuse korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates. Resonants toimub minimaalse impedantsiga. Minimaalsele sagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima takistuse korral öeldakse, et süsteem on antiresonantne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestusahelates ja filterahelates.
Mis vahe on resonantsil ja looduslikul sagedusel?
• Looduslik sagedus on süsteemi omadus.
• Resonants on sündmus, mis toimub siis, kui süsteem on varustatud loodusliku sagedusega välise perioodilise jõuga.
• Süsteemi jaoks saab arvutada loomuliku sageduse.
• Varustatud jõu amplituud määrab resonantsi amplituudi.
