Калькулятор резонансной частоты

Электрический резонанс возникает, когда индуктивное и ёмкостное реактивные сопротивления цепи равны по модулю. На этой частоте энергия многократно переходит между магнитным полем катушки и электрическим полем конденсатора. Идеальный LC-контур может поддерживать этот обмен бесконечно, но любая реальная цепь теряет энергию из-за сопротивления, диэлектрических потерь, излучения и потерь в магнитном сердечнике. Калькулятор определяет идеальную частоту LC и, при заданном последовательном сопротивлении, полезные показатели затухания и избирательности последовательного RLC-контура. Стандартная формула резонанса — единица, делённая на произведение двух пи и квадратного корня из произведения индуктивности и ёмкости. Индуктивность вводится в генри, ёмкость — в фарадах, а частота получается в герцах. Увеличение любого из параметров снижает частоту обратно пропорционально квадратному корню. Например, увеличение ёмкости в четыре раза уменьшает частоту вдвое. Это позволяет настраивать генераторы и фильтры изменением любого из компонентов с учётом доступных стандартных номиналов и допусков. Для последовательного RLC-контура добротность равна квадратному корню из отношения индуктивности к ёмкости, делённому на последовательное сопротивление. Высокая добротность означает слабое затухание, острый резонанс и узкую полосу пропускания. Приближённая полоса по уровню половинной мощности равна резонансной частоте, делённой на добротность. В сопротивление следует включать сопротивление обмотки, источника, установленного резистора и прочие эквивалентные последовательные потери. Если поле оставить пустым, рассчитывается идеальная резонансная частота, но не добротность и полоса. Резонансные цепи применяются в радиотюнерах, согласующих сетях, генераторах, индукционных системах, датчиках, беспроводной передаче энергии и звуковых разделительных фильтрах. В радиочастотных схемах часто используют микрогенри, наногенри, пикофарады и нанофарады, поэтому перед вводом переводите их в единицы СИ без приставок. Один микрогенри равен 0.000001 генри, а один нанофарад — 0.000000001 фарада. Небольшая ошибка пересчёта может изменить результат на несколько порядков. Формулы предполагают линейные компоненты с сосредоточенными параметрами и простую модель последовательных потерь. На высоких частотах могут преобладать индуктивность выводов, эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора, собственная ёмкость, разводка платы и эффекты линий передачи. Допуски и температурные коэффициенты приводят к тому, что изготовленные цепи имеют диапазон резонансных частот, а не одно точное значение. Используйте результат как отправную точку анализа, проверяйте частоты собственного резонанса компонентов, моделируйте паразитные параметры и измеряйте готовую цепь, если важны точная настройка или безопасность.