Resonans mot naturlig frekvens
Resonans och naturlig frekvens är två mycket viktiga ämnen som diskuteras under ämnet vågor och vibrationer. Det spelar också en viktig roll inom områden som kretsteori, katastrofhantering, teknik och till och med biovetenskap. Denna artikel kommer att försöka diskutera dessa två fenomen, deras betydelse, deras likheter och slutligen deras skillnader.
Naturlig frekvens
Varje system har en egenskap som kallas den naturliga frekvensen. Ett systems naturliga frekvens är mycket viktigt; det är frekvensen som systemet kommer att följa om systemet är försett med en liten svängning. Händelser som jordbävningar och vindar kan förstöra objekt med samma naturliga frekvens som själva händelsen. Det är mycket viktigt att förstå och mäta systemets naturliga frekvens för att skydda det från sådana naturkatastrofer. Naturlig frekvens är direkt relaterad till resonans. Det kommer att förklaras senare. System som byggnader, elektroniska och elektriska kretsar, optiska system, ljudsystem och till och med biologiska system har naturliga frekvenser. De kan vara i form av impedans, svängning eller superposition beroende på system.
Resonans
När ett system (t.ex. en pendel) får en liten svängning börjar det svänga. Frekvensen med vilken den svänger är systemets naturliga frekvens. Föreställ dig nu en periodisk extern kraft som tillämpas på systemet. Frekvensen för denna externa kraft är inte nödvändigtvis lika med den naturliga frekvensen för systemet. Denna kraft kommer att försöka svänga systemet till kraftens frekvens. Detta skapar ett ojämnt mönster. En del energi från den yttre kraften absorberas av systemet. Låt oss nu överväga fallet där frekvenserna är desamma. I det här fallet kommer pendeln att svänga fritt med maximal energi absorberad från den yttre kraften. Detta kallas resonans. I det här fallet, även om pendeln och kraften inte var i samma fas, skulle pendeln så småningom anpassa sig till kraftens fas. Detta är en tvingad svängning. Eftersom pendeln absorberar den högsta mängden energi vid resonans är amplituden för pendeln maximalt vid resonans. Detta är faran som jordbävningarna och stormarna medför. Antag att den naturliga frekvensen för en byggnad är densamma som för jordbävningen, byggnaden kommer att svänga med den högsta amplituden så småningom kollapsar. Det finns också ett resonanstillstånd i LCR-kretsar. Impedansen för alla LCR-kombinationer beror på frekvensen för den alternativa strömmen. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar.pendelns amplitud är maximalt vid resonans. Detta är faran som jordbävningarna och stormarna medför. Antag att den naturliga frekvensen för en byggnad är densamma som för jordbävningen, byggnaden kommer att svänga med den högsta amplituden så småningom kollapsar. Det finns också ett resonanstillstånd i LCR-kretsar. Impedansen för vilken LCR-kombination som helst beror på frekvensen för den alternativa strömmen. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar. Pendelns amplitud är maximalt vid resonans. Detta är faran som jordbävningarna och stormarna medför. Antag att den naturliga frekvensen för en byggnad är densamma som för jordbävningen, byggnaden kommer att svänga med den högsta amplituden så småningom kollapsar. Det finns också ett resonanstillstånd i LCR-kretsar. Impedansen för vilken LCR-kombination som helst beror på frekvensen för den alternativa strömmen. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar. Antag att den naturliga frekvensen för en byggnad är densamma som för jordbävningen, byggnaden kommer att svänga med den högsta amplituden så småningom kollapsar. Det finns också ett resonanstillstånd i LCR-kretsar. Impedansen för vilken LCR-kombination som helst beror på frekvensen för den alternativa strömmen. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar. Antag att den naturliga frekvensen för en byggnad är densamma som för jordbävningen, byggnaden kommer att svänga med den högsta amplituden så småningom kollapsar. Det finns också ett resonanstillstånd i LCR-kretsar. Impedansen för alla LCR-kombinationer beror på frekvensen för den alternativa strömmen. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar. Resonansen sker vid minsta impedans. Frekvensen som motsvarar minimifrekvensen är resonansfrekvensen. Vid den högsta impedansen sägs systemet vara antiresonant. Denna resonans och antiresonans används ofta i avstämningskretsar respektive filterkretsar.
Vad är skillnaden mellan resonans och naturlig frekvens?
• Naturlig frekvens är en egenskap hos ett system.
• Resonans är en händelse som inträffar när ett system är försett med den externa periodiska kraften som har den naturliga frekvensen.
• Naturlig frekvens kan beräknas för ett system.
• Amplituden för den tillförda kraften bestämmer resonansens amplitud.
