Mis on tankivooluahel?

Tuntud ka kui induktiivkondensaator-ahel, LC-ahel, resonaatoriahel või häälestatud vooluahel, on paagi ahel lihtne elektriahel, mis kasutab magnetresonantsi elektrilaengu salvestamiseks või elektromagneti tekitamiseks sagedus. Kui olete kunagi mõelnud, kuidas teie raadio valib nuppu keerates üksikuid sagedusi – selle asemel, et korraga kõiki õhus olevaid raadiosagedusi mängida –, on vastuseks tankivooluring.

Esimene uuring tankiahelas leitud elektromagnetiliste võnkumiste kohta ilmus Prantsusmaal 1827. aastal, mille avaldas Felix Savary. Savary kasutas Leyden Jari, sama seadet, mida Benjamin Franklin kasutas oma tuulelohe katsetest elektri püüdmiseks. dokumenteerida, kuidas pudeli sise- ja välisküljel olevad vastassuunalised laengud põhjustasid magnetiseeritud nõela tagasipöörde ja edasi. Savary teedrajav töö näitas, kuidas magnetlaeng pooli ja laetud plaadi vahel kõikus. Neid võnkumisi tunnistati hiljem elektromagnetilisteks sagedusteks ja need muutuvad oluliseks varase raadiotehnoloogia jaoks, mille töötasid välja sellised teadlased nagu Guglielmo Marconi.

Paagi ahel koosneb kondensaatorist, mis on juhtmetega ühendatud mähisega, induktiivpooliga. Kondensaator on lihtsalt kaks juhtivat plaati, mis on eraldatud mittejuhtiva materjaliga, näiteks vahapaberiga. Kui kondensaator saab elektrilaengu, kogunevad positiivsed ja negatiivsed laengud mittejuhtiva pinna vastasotstesse. Kuna vastupidised laengud tõmbavad ligi, kuid ei saa läbida mittejuhtivat pinda, liiguvad nad läbi juhtmete induktiivpooli poole, laadides induktiivpooli elektromagnetiliselt.

Resonantsi paagi vooluringis tekitab kondensaatori ja induktiivpooli vaheline liikumine, sama liikumist märkas Savary ka Leyden Jaris. Kui elektrilaeng liigub kondensaatorist poolile, kaotab kondensaator elektromagnetenergiat ja induktiivpool laetakse elektromagnetiliselt. Kui induktiivpool on aga kondensaatorist rohkem laetud, hakkab pooli ümbritsev elektromagnetiline pilv hajuma ja energia voolab juhtmete kaudu tagasi kondensaatorisse. Seejärel algab protsess uuesti ja kordub ikka ja jälle, kuni kogu algne energia kaob ahela takistuse tõttu.

Elektrienergia edasi-tagasi kondensaatori ja induktiivpooli vahel kiirgab elektromagnetilist sagedust, mis on telekommunikatsioonitehnoloogias väga kasulik. Sageli kasutatakse raadiosaatjate ja vastuvõtjate häälestamiseks, paagi vooluringe saab laadida, et tekitada kindel sagedus. Kui lülitate raadio kindlale jaamale, muudate tõesti paagi vooluringi laengut nii, et see resoneerib sellel sagedusel. Seda spetsiifilist resonantsi kasutatakse teiste sageduste filtreerimiseks ja ainult teie valitud jaama esitamiseks. Sama tehnoloogiat kasutatakse kõikvõimalikes sideseadmetes, raadiotornidest raadiosaatjateni.