Razlika med resonanco in naravno frekvenco

Resonanca v primerjavi z naravno frekvenco

Resonanca in naravna frekvenca sta dve zelo pomembni temi, o katerih se govori v valovih in vibracijah. Prav tako igra ključno vlogo na področjih, kot so teorija vezja, upravljanje nesreč, inženiring in celo vede o življenju. Ta članek bo poskušal razpravljati o teh dveh pojavih, njunem pomenu, podobnosti in na koncu o njunih razlikah.

Naravna frekvenca

Vsak sistem ima lastnost, imenovano naravna frekvenca. Naravna frekvenca sistema je zelo pomembna; če je sistem opremljen z majhnim nihanjem, je frekvenca, ki ji bo sledil sistem. Dogodki, kot so potresi in vetrovi, lahko uničijo predmete z enako naravno frekvenco kot sam dogodek. Zelo pomembno je razumeti in meriti naravno frekvenco sistema, da ga zaščitimo pred takšnimi naravnimi nesrečami. Naravna frekvenca je neposredno povezana z resonanco. Pojasnjeno bo kasneje. Sistemi, kot so zgradbe, elektronski in električni tokokrogi, optični sistemi, zvočni sistemi in celo biološki sistemi, imajo naravne frekvence. Lahko so v obliki impedance, nihanja ali superpozicije, odvisno od sistema.

Resonanca

Ko bo sistem (npr. Nihalo) dobil majhno nihanje, bo začel nihati. Frekvenca, s katero niha, je naravna frekvenca sistema. Zdaj si predstavljajte občasno zunanjo silo, ki se uporablja za sistem. Frekvenca te zunanje sile ni nujno podobna naravni frekvenci sistema. Ta sila bo poskušala sistem nihati do frekvence sile. Tako nastane neenakomeren vzorec. Sistem absorbira nekaj energije iz zunanje sile. Zdaj pa razmislimo o primeru, ko so frekvence enake. Nihalo bo v tem primeru prosto nihalo z največjo energijo, ki jo absorbira zunanja sila. Temu rečemo resonanca. V tem primeru, tudi če nihalo in sila ne bi bili v isti fazi, bi se nihalo sčasoma prilagodilo fazi sile. To je prisilno nihanje. Ker nihalo v resonanci absorbira največ energije, je amplituda nihala največja v resonanci. To je nevarnost, ki jo prinašajo potresi in nevihte. Predpostavimo, da je naravna frekvenca stavbe enaka kot pri potresu, stavba se bo nihala z najvišjo amplitudo, ki se sčasoma sesede. V vezjih LCR obstaja tudi resonančno stanje. Impedanca katere koli kombinacije LCR je odvisna od frekvence alternativnega toka. Resonanca poteka pri najmanjši impedanciji. Najmanjša frekvenca je resonančna frekvenca. Pri najvišji impedanci naj bi bil sistem antiresonančen. Ta resonanca in antiresonanca se pogosto uporabljata pri uglaševanju vezij in filtrskih vezij.