headline
Error processing SSI file




מעגל תהודה וגלים אלקטרומגנטיים


סיכום


בחלק זה למדנו על התנודה החשמלית הפנימית הנוצרת במעגל LC פשוט. למדנו על תופעת הגלים האלקטרומגנטיים ועל תדר התהודה של מעגל RLC. את קיומו של תדר התהודה ניצלנו לשם בניית מעגל המסנן אותות אלקטרומגנטיים נקלטים לפי התדרים שלהם.

נסכם בנקודות את אשר למדנו בחלק זה:

• בכל מעגל LC פשוט נוצרת תנודה חשמלית פנימית בין הקבל והסליל שתדירותה היא,

ω0 = √(1/(LC))

• הזרם החשמלי של התנודה החשמלית הפנימית הוא,

I = Imax ∙ sin(ω0t)

• הגל האלקטרומגנטי מתקבל משינוי מחזורי של השדה החשמלי ושל השדה המגנטי הניצב לו. שני השדות הללו מתחלפים בעוצמתם בהפרש פאזה של 180 מעלות. ההפרעה האלקטרומגנטית שהם יוצרים במרחב נעה בכיוון הניצב למישור הנפרש על-ידי שני ווקטורי השדות.

• גל אלקטרומגנטי מאופיין במהירות תנועתו c (מהירות האור) ובאורכו λ (המרחק בין שתי נקודות זהות בו שני מחזורים עוקבים). הקשר בין שניהם קובע את תדירות הגל,

c = λ f

• בכל מעגל RLC קיים תדר תהודה בו ההיגב הקיבולי של המעגל שווה להיגב ההשראותי בו (תדר זה שווה לתדר התנודה החשמלית הפנימית ω0 שבמעגל LC פשוט),

f0 = 1/(2π√(LC))

• בעבודה בתדר התהודה של המעגל העכבה הכוללת של המעגל יורדת ושווה להתנגדות החשמלית הפנימית בלבד. מכאן שבעבודה בתדר תהודה יזרום במעגל זרם מרבי.

• ניתן להשתמש בתדר התהודה של המעגל כדי לסנן אותות בתדרים לא רצויים (להעבירם הלאה כזרם חשמלי בעוצמה נמוכה וזניחה) ולהעביר הלאה רק תחום תדרים צר סביב תדר התהודה כזרם חשמלי בעוצמה גבוהה.

• בעזרת שינוי של קבל משתנה במעגל הקליטה ניתן לבחור למעגל הקליטה תדר תהודה המתאים לתדר התחנה המשדרת שאת שידוריה מעוניינים לקלוט.

• גורם האיכות של מעגל RLC הוא היחס שבין האנרגיה המבוזבזת כל מחזור פעולה על ההתנגדות החשמלית ובין האנרגיה האגורה בקבל ובסליל.

• גורם האיכות של מעגל RLC מחושב לפי אחת המשוואות,

Q = (2πfL) / R
Q = 1/ (2πfC R)

• גורם האיכות Q מהווה מדד לאיכות מעגל מסנן התדרים. ככל שגורם האיכות גבוה יותר כך רוחב פס התדרים סביב תדר התהודה שהמעגל מעביר הוא צר יותר.

• גבולות תחום התדרים המועברים סביב תדר התהודה נקבעו להיות התדרים שבהם ההספק במעגל יורד לחצי. במקרה זה הזרם קטן בכ- 70%.

• רוחב פס התדרים המועבר סביב תדר התהודה מחושב לפי המשוואה,

BW = f0 / Q

[לפרק הקודם]

[ עמוד ראשי - מגנטיות | חשמל ומגנטיות - מעגל תהודה וגלים אלקטרומגנטיים : תנודות חשמליות | גלים אלקטרומגנטיים | תהודה חשמלית | גורם איכות Q | סיכום ]