Värähtelypiiri

Värähtelypiiri eli resonanssipiiri on elektroniikassa ja radiotekniikassa kytkentä, jolla on taipumus värähdellä sille ominaisella resonanssitaajuudella.  Värähtelypiirejä käytetään esimerkiksi oskillaattoreissa tuottamaan haluttu taajuus, sekä radiovastaanottimien virityspiireinä, joilla valitaan vastaanotettava taajuus.

Yksinkertaisessa värähtelypiirissä on rinnan- tai sarjaankytkettyinä kela ja kondensaattori, joiden reaktanssit tai suskeptanssit kumoavat toisensa resonanssitaajuudella.  Piirin häviöitä, esimerkiksi kelan johtimen resistanssia, kuvataan vastuksella R. Tällaista piiriä kutsutaan RLC-piiriksi.

 Resonanssi RLC-piirissä 

Yleisesti vähähäviöisen värähtelypiirin resonanssitaajuus f hertseinä voidaan laskea seuraavasta kaavasta:

missä L on kelan induktanssi ja C on kondensaattorin kapasitanssi.

Sama yhtälö voidaan ilmaista myös kulmataajuutena (rad/s):

Resonanssi tarkoittaa sähköisessä värähtelypiirissä tilannetta, jossa piirin yli mitatun jännitteen ja piiriin syötetyn virran välinen vaihe-ero on nolla.

 Jännite- eli sarjaresonanssipiiri 

Kuva:E1z123s1i1.gif

Sarjaresonanssi RLC-virtapiirissä tapahtuu jos .


Silloin . 

Tässä tilanteessa kokonaisreaktanssi on 0 ja virta  saavuttaa maksimiarvonsa piirissä.

Piirin resonanssitaajuus 

Kelaan ja kondensaattoriin vaikuttavat jännitteet saattavat nousta vaarallisen suuriksi, jos virtaa rajoittavan vastuksen resistanssi on pieni.

Virta- eli rinnakkaisresonanssipiiri 

Kuva:E1z123s12i123.gif

Rinnakkaisresonanssi RLC-piirissä tapahtuu, kun 

Virta I on tällöin minimiarvossaan .

Piirin resonanssitaajuus .

 Katso myös 
Värähtely

Lähteet

Kirjallisuutta



Luokka:Elektroniikka
Luokka:Sähkötekniikka
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit