Hvad er et tankkredsløb?

Også kendt som et induktor-kondensatorkredsløb, et LC-kredsløb, et resonatorkredsløb eller et tunet kredsløb, et tankkredsløb er et simpelt elektrisk kredsløb, der bruger magnetisk resonans til at lagre en elektrisk ladning eller producere en elektromagnetisk frekvens. Hvis du nogensinde har undret dig over, hvordan din radio opfanger enkelte frekvenser, når du drejer på drejeknappen – i stedet for at spille alle radiofrekvenserne i luften på samme tid – er svaret et tankkredsløb.

Den første undersøgelse af de elektromagnetiske oscillationer fundet i et tankkredsløb dukkede op i Frankrig i 1827, udgivet af Felix Savary. Savary brugte en Leyden Jar, den samme enhed, som Benjamin Franklin brugte til at "fange" elektricitet fra hans drageeksperimenter, for at dokumentere hvordan de modsatte ladninger på indersiden og ydersiden af ​​flasken fik en magnetiseret nål til at vende tilbage og frem. Savarys banebrydende arbejde viste, hvordan en magnetisk ladning svingede mellem en spole og en ladet plade. Disse svingninger ville senere blive anerkendt som elektromagnetiske frekvenser og blive afgørende for den tidlige radioteknologi udviklet af videnskabsmænd som Guglielmo Marconi.

Et tankkredsløb består af en kondensator forbundet med en spole, en induktor, med ledninger. En kondensator er simpelthen to ledende plader adskilt af et ikke-ledende materiale såsom vokspapir. Når kondensatoren modtager en elektrisk ladning, akkumuleres positive og negative ladninger på modsatte ender af den ikke-ledende overflade. Fordi modsatte ladninger tiltrækker, men ikke kan passere gennem den ikke-ledende overflade, bevæger de sig gennem ledningerne til induktorspolen og oplader elektromagnetisk induktoren.

Resonansen i et tankkredsløb er skabt af bevægelsen mellem kondensatoren og induktoren, den samme bevægelse som Savary bemærkede i Leyden Jar. Når elektrisk ladning bevæger sig fra kondensatoren til spolen, mister kondensatoren elektromagnetisk energi, og induktoren bliver elektromagnetisk ladet. Når først induktoren er mere opladet end kondensatoren, begynder den elektromagnetiske sky omkring spolen dog at spredes, og energien strømmer tilbage gennem ledningerne til kondensatoren. Processen begynder derefter igen og gentages igen og igen, indtil al den oprindelige energi er tabt til modstand i kredsløbet.

Frem og tilbage af elektrisk energi mellem kondensatoren og induktoren udsender en elektromagnetisk frekvens, der er meget nyttig i telekommunikationsteknologi. Ofte brugt til tuning af radiosendere og -modtagere, kan tankkredsløb oplades for at producere en bestemt frekvens. Når du drejer en radio til en bestemt station, ændrer du virkelig ladningen på et tankkredsløb, så det giver genlyd på den frekvens. Den specifikke resonans bruges til at bortfiltrere andre frekvenser og kun afspille den station, du har valgt. Den samme teknologi bruges i alle former for kommunikationsudstyr, lige fra radiotårne ​​til walkie-talkies.