Mikä on tankkipiiri?

Tunnetaan myös induktori-kondensaattoripiirinä, LC-piirinä, resonaattoripiirinä tai viritettynä piirinä, säiliöpiiri on yksinkertainen sähköpiiri, joka käyttää magneettiresonanssia sähkövarauksen tallentamiseen tai sähkömagneettisen virran tuottamiseen taajuus. Jos olet koskaan miettinyt, kuinka radio poimii yksittäisiä taajuuksia, kun käännät valitsinta – sen sijaan, että toisit kaikkia radiotaajuuksia ilmassa samanaikaisesti – vastaus on tankkipiiri.

Ensimmäinen tutkimus säiliöpiirin sähkömagneettisista värähtelyistä ilmestyi Ranskassa vuonna 1827, jonka julkaisi Felix Savary. Savary käytti Leyden Jaria, samaa laitetta, jota Benjamin Franklin käytti "kaappaamaan" sähköä leijakokeistaan. dokumentoi kuinka pullon sisä- ja ulkopuolella olevat vastakkaiset varaukset saivat magnetoidun neulan kääntymään takaisin ja eteenpäin. Savaryn uraauurtava työ osoitti, kuinka magneettinen varaus värähteli käämin ja varatun levyn välillä. Nämä värähtelyt tunnistettiin myöhemmin sähkömagneettisiksi taajuuksiksi ja niistä tulee elintärkeitä tiedemiesten, kuten Guglielmo Marconin, kehittämälle varhaiselle radioteknologialle.

Säiliöpiiri koostuu kondensaattorista, joka on kytketty käämiin, kelaan, johtimilla. Kondensaattori on yksinkertaisesti kaksi johtavaa levyä, jotka on erotettu johtamattomalla materiaalilla, kuten vahapaperilla. Kun kondensaattori vastaanottaa sähkövarauksen, positiiviset ja negatiiviset varaukset kerääntyvät johtamattoman pinnan vastakkaisiin päihin. Koska vastakkaiset varaukset vetävät puoleensa, mutta eivät voi kulkea johtamattoman pinnan läpi, ne siirtyvät johtojen kautta induktorin kelaan ja lataavat induktorin sähkömagneettisesti.

Säiliöpiirin resonanssi syntyy kondensaattorin ja induktorin välisestä liikkeestä, saman liikkeen Savary havaitsi Leyden Jarissa. Kun sähkövaraus siirtyy kondensaattorista käämiin, kondensaattori menettää sähkömagneettista energiaa ja induktori varautuu sähkömagneettisesti. Kun kela on kuitenkin ladattu enemmän kuin kondensaattori, kelan ympärillä oleva sähkömagneettinen pilvi alkaa haihtua ja energiaa virtaa takaisin johtojen kautta kondensaattoriin. Prosessi alkaa sitten uudelleen ja toistuu uudestaan ​​​​ja uudestaan, kunnes kaikki alkuperäinen energia menetetään piirin vastukseen.

Kondensaattorin ja induktorin välinen sähköenergia edestakaisin lähettää sähkömagneettista taajuutta, joka on erittäin hyödyllinen tietoliikennetekniikassa. Usein radiolähettimien ja vastaanottimien virittämiseen käytettyjä säiliöpiirejä voidaan ladata tietyn taajuuden tuottamiseksi. Kun käännät radion tietylle asemalle, muutat todella säiliöpiirin varausta niin, että se resonoi tällä taajuudella. Tätä tiettyä resonanssia käytetään suodattamaan pois muut taajuudet ja toistamaan vain valitsemaasi asemaa. Samaa tekniikkaa käytetään kaikenlaisissa viestintälaitteissa radiotorneista radiopuhelimiin.