Värähtelypiiri

kytkentä, joka värähtelee tietyllä taajuudella

Värähtelypiiri eli resonanssipiiri[1] 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-piirissäMuokkaa

Pääartikkeli: RLC-piiri

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 sarjaresonanssipiiriMuokkaa

 

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 rinnakkaisresonanssipiiriMuokkaa

 

Rinnakkaisresonanssi RLC-piirissä tapahtuu, kun

 

Virta I on tällöin minimiarvossaan  .

Piirin resonanssitaajuus  .

Katso myösMuokkaa

KirjallisuuttaMuokkaa

  • Voipio, Erkki: Virtapiirit ja verkot. Helsinki: Otatieto, 2001 (1976). ISBN 951-672-082-X.
  • Infopress: Oskillaattorit ja vahvistimet., s. 1–256. Elektroniikan perusteet IV. Helsinki: Infopress, 1978. ISBN 951-737-055-5.
Tämä tekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.
  1. IEC 60050 - International Electrotechnical Vocabulary - Details for IEV number 151-15-44: "resonant circuit" www.electropedia.org. Viitattu 20.3.2022.