Hiện tượng cộng hưởng điện là gì? Nguồn gốc sinh ra và ứng dụng

Logo sieusach

Hiện tượng cộng hưởng điện là gìlà yếu tố mà không ít người chăm sóc, đặc biệt quan trọng là những ai đang học và điều tra và nghiên cứu về mạch điện xoay chiều RLC. Bởi cộng hưởng điện là một phần kỹ năng và kiến thức quan trọng liên quan tới nhiều chủ đề khác nhau trong Vật Lý. Nếu bạn cũng đang chăm sóc và muốn nghiên cứu và điều tra về chủ đề này thì hãy tìm hiểu thêm thông tin tại bài viết dưới đây .Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi nào?

Hiện tượng cộng hưởng là gì?

Cộng hưởng là một hiện tượng kỳ lạ xảy ra trong xê dịch cưỡng bức hay một giao động được kích thích bởi một ngoại lực tuần hoàn nào đó có cùng tần số với xê dịch của riêng nó. Điều này khiến biên độ xê dịch cưỡng bức tăng lên một cách bất thần .
Cộng hưởng hoàn toàn có thể xảy ra trong rất nhiều kiểu giao động như : xê dịch điện từ, xê dịch cơ học. khi có sự cộng hưởng thì biên độ giao động của những vật sẽ đạt được giá trị cực lớn .
Ví dụ trong thực tiễn : Vào giữa thế kỷ XIX có một đoàn quân bước đều qua một chiếc cầu treo khiến cho chiếc cầu bị rung lên rất kinh hoàng và bị đứt. Sự cố này xảy ra là do tần số bước tiến của đoàn quan vô tình bị trùng với tần số xê dịch riêng của chiếc cầu gây ra cộng hưởng khiến chiếc cầu sập .
Để tạo ra hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng thì ta phải :

  • Giữa nguyên R, L, C và đổi khác tần số của nguồn bứcω

  • Giữ nguyên tần sốω và nguồn cưỡng bức biến hóa tần số giao động riêng của mạch bằng cách đổi khác L hoặc C. Thông thường người ta sẽ biến hóa C bằng cách sử dụng tự xoay, còn biến hóa L của cuộn cảm rất khó triển khai nên rất ít người sử dụng giải pháp biến hóa L .

Mạch cộng hưởng điện là khi cường độ dòng điện chạy trong mạch đạt đến giá trị cực lớn : Khi đó :

Trong đó :

  • U : là hiệu điện thế hiệu dụng được đặt vào hai đầu mạch
  • Zmin: là tổng trở đặt giá trị cực tiểu của mạch .

Ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng

Thiết bị chụp cộng hưởng được ứng dụng trong y tế
Từ việc nghiên cứu và điều tra hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng mà rất nhiều thiết bị, công nghệ tiên tiến văn minh đã được sinh ra ship hàng đời sống con người với những nghành phong phú .
Hiện nay người ta đang ứng dụng hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng vào :

  • Máy thu sóng điện từ radio, những loại tivi sử dụng hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng để chọn thu và khuếch đại những sóng điện từ có tần số hoạt động giải trí thích hợp .
  • Mạch khuếch đại trung cao tần sử dụng hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng khuếch đại
  • Máy chụp cộng hưởng được sử dụng thoáng đãng trong y học để chụp những cơ quan hoặc nội tạng bên trong con người .
  • Ứng dụng công nghệ tiên tiến dẫn điện mà không cần dây dẫn trải qua hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng giữa hai cuộn dây để truyền tải nguồn năng lượng điện .
  • Ứng dụng để nghiên cứu và điều tra và hạn chế tác động ảnh hưởng của hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng trong sản xuất, phong cách thiết kế những loại máy móc sử dụng trong khu công trình thiết kế xây dựng .

Hệ quả của hiện tượng cộng hưởng điện 

Mạch điện RLC được xét trong hiện tượng cộng hưởng điện 

Xem thêm: ? Tìm hiểu về điện tích hạt nhân và điện tích định luật cu lông 

Khi hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng điện diễn ra ta sẽ có hệ quả như sau :

  • Cường độ dòng điện sẽ đạt giá trị cực lớn :

  • Điện áp của hai đầu điện trở cực lớn sẽ là :

URmax = Imax.R

  • Công suất toàn mạch cực lớn là :

  • Hệ số hiệu suất sẽ đạt được giá trị tối đa là cosφ = 1 .

Những thay đổi về đại lượng vật lý để mạch xảy ra cộng hưởng

Từ những đổi khác về đại lượng vật lý mạch xảy ra cộng hưởng cũng sẽ có những biến hóa như sau :

Thay đổi ω

Mạch xảy ra cộng hưởng điện khi kiểm soát và điều chỉnh ω để ZL = ZC sẽ tương tự với :

Thay đổi C

Khi C đổi khác thì mạch cộng hưởng ZL = ZC tương tự :

Bên cạnh đó :

  • Điện áp giữa hai đầu mạch RC đạt giá trị cực lớn :

Bài tập ví dụ

Bài 1 : Một mạch điện AB được ghép tiếp nối đuôi nhau với mạch điện RLC. Trong đó có R = 100 Ω ; L = 1 / π ( H ) và C = 2 / π ( μF ). Hỏi cần đặt vào hai đầu của mạch điện áp có tần số bao nhiêu để mạch Open hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng điện ? Khi đó, hãy tìm :

  1. a ) Tổng trở của mạch ?
  2. b ) Dung kháng
  3. c ) Cảm kháng .

Lời giải :
Ta có :

  • R = 100 Ω
  • L = 1 / π ( H )
  • C = 4 / π ( μF ) =

Để mạch xảy ra cộng hưởng thì

Do mạch xảy ra cộng hưởng nên

  1. Tổng trở của mạch sẽ có giá trị cực tiểu là :

Zmin = R = 100 (Ω)

  1. Dung kháng là :

  1. Cảm kháng là ZL = ZC = 500 ( Ω ) .

Bài 2 : Đặt điện áp của dòng điện xoay chiều có biểu thức u là 230 √ 2.cos ( 100 t + 2 ) V vào hai đầu mạch điện điện ghép nối tiếp có điện trở R = 100 Ω, cuộn dây thuần cảm L = 1 / ( H ) và tụ điện C hoàn toàn có thể đổi khác được. Điều chỉnh C = C0 thì mạch có cộng hưởng điện ?

  1. Điện dung C0

  2. Imax

  3. Công suất toàn mạch
  4. Điện áp giữa hai đầu RL .

Lời giải :
Ta có :

  • u = 230 √2. cos ( 100t +2 ) V =>ω = 100( rad / s )

  • R = 100 ( Ω )
  • L = 1 /( H ) .

Cảm kháng ZL = ωL = 100 π. 1 = 100 ( Ω )

  1. Khi mạch cộng hưởng xảy ra thì : ZL = ZC0 .

  1. Dòng điện cực lớn :
  2. Công suất cực lớn là :

  1. Tổng trở mạch RL :

Như vậy điện áp giữa hai đầu phần từ RL :

URL = Imax.ZRL = 2,3.100√2= 230√2 (Ω)

Trên đây là toàn bộ thông tin bài viết liên quan đến hiện tượng cộng hưởng điện là gì? và các bài tập ví dụ. Hy vọng những thông tin chia sẻ tại bài viết sẽ cung cấp cho bạn các kiến thức bổ ích nhất phục vụ cho học tập. 

Nguyễn Tiến ThànhTôi là Nguyễn Tiến Thành – Tôi đã có nhiều năm kinh nghiệm tay nghề review nhìn nhận những loại thiết bị vệ sinh công nghiệp và những mẹo làm sạch. Hy vọng những san sẻ của tôi sẽ đem lại cho những bạn những thông tin hữu dụng hơn .

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments