Ռեզոնանս ընդդեմ բնական հաճախականության
Ռեզոնանսը և բնական հաճախականությունը երկու շատ կարևոր թեմաներ են, որոնք քննարկվում են թեմայի ալիքների և թրթռումների ներքո: Այն նաև կարևոր դեր է խաղում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են շրջանային տեսությունը, աղետների կառավարումը, ճարտարագիտությունը և նույնիսկ կենսագիտությունը: Այս հոդվածը կփորձի քննարկել այս երկու երևույթները, դրանց նշանակությունը, նմանությունները և վերջապես դրանց տարբերությունները։
Բնական հաճախականություն
Յուրաքանչյուր համակարգ ունի մի հատկություն, որը կոչվում է բնական հաճախականություն: Համակարգի բնական հաճախականությունը շատ կարևոր է. դա այն հաճախականությունն է, որին հետևելու է համակարգը, եթե համակարգը ապահովված է փոքր տատանումներով:Իրադարձությունները, ինչպիսիք են երկրաշարժերը և քամիները, կարող են ոչնչացնել օբյեկտների վրա նույն բնական հաճախականությամբ, ինչ իրադարձությունը: Շատ կարևոր է հասկանալ և չափել համակարգի բնական հաճախականությունը՝ այն նման բնական աղետներից պաշտպանելու համար: Բնական հաճախականությունը անմիջականորեն կապված է ռեզոնանսի հետ։ Այն կբացատրվի ավելի ուշ: Համակարգերը, ինչպիսիք են շենքերը, էլեկտրոնային և էլեկտրական սխեմաները, օպտիկական համակարգերը, ձայնային համակարգերը և նույնիսկ կենսաբանական համակարգերը, ունեն բնական հաճախականություններ: Դրանք կարող են լինել դիմադրության, տատանումների կամ սուպերպոզիցիայի տեսքով՝ կախված համակարգից:
Ռեզոնանս
Երբ համակարգին (օրինակ՝ ճոճանակին) տրվում է փոքր տատանում, այն կսկսի ճոճվել: Հաճախականությունը, որով այն ճոճվում է, համակարգի բնական հաճախականությունն է: Հիմա պատկերացրեք համակարգի վրա կիրառվող պարբերական արտաքին ուժ: Այս արտաքին ուժի հաճախականությունը պարտադիր չէ, որ նման լինի համակարգի բնական հաճախականությանը: Այս ուժը կփորձի համակարգը տատանել ուժի հաճախականությանը:Սա ստեղծում է անհավասար օրինակ: Արտաքին ուժի որոշ էներգիա կլանում է համակարգը: Այժմ դիտարկենք այն դեպքը, երբ հաճախականությունները նույնն են: Այս դեպքում ճոճանակն ազատորեն ճոճվելու է արտաքին ուժից կլանված առավելագույն էներգիայով։ Սա կոչվում է ռեզոնանս: Այս դեպքում, նույնիսկ եթե ճոճանակն ու ուժը նույն փուլում չլինեին, ճոճանակն ի վերջո կհարմարվի ուժի փուլին: Սա հարկադիր տատանում է։ Քանի որ ճոճանակը ռեզոնանսում կլանում է ամենաբարձր էներգիան, ճոճանակի ամպլիտուդը ռեզոնանսում առավելագույնն է: Ահա թե ինչ վտանգ են բերում երկրաշարժերն ու փոթորիկները։ Ենթադրենք, շենքի բնական հաճախականությունը նույնն է, ինչ երկրաշարժի հաճախականությունը, շենքը կճոճվի ամենաբարձր ամպլիտուդով, ի վերջո փլուզվի: LCR սխեմաներում կա նաև ռեզոնանսային վիճակ: Ցանկացած LCR համակցության դիմադրությունը կախված է այլընտրանքային հոսանքի հաճախականությունից: Ռեզոնանսը տեղի է ունենում նվազագույն դիմադրության դեպքում: Նվազագույն հաճախականությանը համապատասխանող հաճախականությունը ռեզոնանսային հաճախականությունն է։Ամենաբարձր դիմադրության դեպքում համակարգը համարվում է հակառեզոնանսային: Այս ռեզոնանսը և հակառեզոնանսը լայնորեն կիրառվում են համապատասխանաբար թյունինգային սխեմաների և ֆիլտրի սխեմաների մեջ:
Ո՞րն է տարբերությունը ռեզոնանսի և բնական հաճախականության միջև:
• Բնական հաճախականությունը համակարգի հատկությունն է:
• Ռեզոնանսը իրադարձություն է, որը տեղի է ունենում, երբ համակարգին տրվում է արտաքին պարբերական ուժ, որն ունի բնական հաճախականություն:
• Բնական հաճախականությունը կարելի է հաշվարկել համակարգի համար:
• Մատուցվող ուժի ամպլիտուդը որոշում է ռեզոնանսի ամպլիտուդը։
