Wisselstroomschakelingen & resonantie
AC-resonantie
In een wisselstroomschakeling vechten de spoel en de condensator tegen elkaar — de een verzet zich tegen veranderingen in stroom, de ander tegen veranderingen in spanning, en hun effecten duwen in tegenovergestelde richtingen. Bij één speciale frequentie heffen hun tegengestelde effecten elkaar exact op, waardoor er minimale weerstand voor de stroom overblijft en de stroom opzwelt tot zijn grootste waarde. Dit is resonantie, en zo stemt een radio af op één station terwijl de rest wordt genegeerd.
ω₀ = 1 / √(L · C)
- ω₀ — resonantiehoekfrequentie (rad/s): de frequentie waar de spoel en condensator elkaar opheffen en de stroom piekt
- L — zelfinductie (H): hoe sterk de spoel veranderingen in stroom tegenwerkt
- C — capaciteit (F): hoeveel lading de condensator per volt erover opslaat
Een radio-afstemcircuit heeft een spoel van 1 henry en een condensator van 0,25 farad. Wat is de resonantiefrequentie?
- L = 1 H
- C = 0.25 F
- ω₀ = 1 / √(L · C)
- ω₀ = 1 / √(1 H · 0.25 F)
- ω₀ = 1 / √0.25 = 1 / 0.5
ω₀ = 2 rad/s