Hva er en tankkrets?

Også kjent som en induktor-kondensatorkrets, en LC-krets, en resonatorkrets eller en innstilt krets, en tankkrets er en enkel elektrisk krets som bruker magnetisk resonans til å lagre en elektrisk ladning eller produsere en elektromagnetisk Frekvens. Hvis du noen gang har lurt på hvordan radioen din fanger opp enkeltfrekvenser når du dreier på hjulet – i stedet for å spille av alle radiofrekvensene i luften samtidig – er svaret en tankkrets.

Den første studien av de elektromagnetiske svingningene funnet i en tankkrets dukket opp i Frankrike i 1827, utgitt av Felix Savary. Savary brukte en Leyden Jar, den samme enheten som ble brukt av Benjamin Franklin for å "fange" elektrisitet fra drageeksperimentene hans, for å dokumenter hvordan de motsatte ladningene på innsiden og utsiden av flasken fikk en magnetisert nål til å snu seg tilbake og frem. Savarys banebrytende arbeid viste hvordan en magnetisk ladning svingte mellom en spole og en ladet plate. Disse oscillasjonene vil senere bli anerkjent som elektromagnetiske frekvenser og bli avgjørende for den tidlige radioteknologien utviklet av forskere som Guglielmo Marconi.

En tankkrets består av en kondensator koblet til en spole, en induktor, med ledninger. En kondensator er ganske enkelt to ledende plater atskilt av et ikke-ledende materiale som vokspapir. Når kondensatoren mottar en elektrisk ladning, akkumuleres positive og negative ladninger på motsatte ender av den ikke-ledende overflaten. Fordi motsatte ladninger tiltrekker seg, men ikke kan passere gjennom den ikke-ledende overflaten, beveger de seg gjennom ledningene til induktorspolen, og lader induktoren elektromagnetisk.

Resonansen i en tankkrets skapes av bevegelsen mellom kondensatoren og induktoren, den samme bevegelsen Savary la merke til i Leyden Jar. Når elektrisk ladning beveger seg fra kondensatoren til spolen, mister kondensatoren elektromagnetisk energi og induktoren blir elektromagnetisk ladet. Når induktoren er mer ladet enn kondensatoren, begynner imidlertid den elektromagnetiske skyen rundt spolen å forsvinne og energi strømmer tilbake gjennom ledningene til kondensatoren. Prosessen begynner deretter på nytt og gjentas om og om igjen til all den opprinnelige energien er tapt for motstand i kretsen.

Frem og tilbake av elektrisk energi mellom kondensator og induktor sender ut en elektromagnetisk frekvens som er svært nyttig i telekommunikasjonsteknologi. Ofte brukt til å stille inn radiosendere og mottakere, kan tankkretser lades for å produsere en bestemt frekvens. Når du snur en radio til en bestemt stasjon, endrer du virkelig ladningen på en tankkrets slik at den gir resonans på den frekvensen. Den spesifikke resonansen brukes til å filtrere ut andre frekvenser og bare spille av stasjonen du valgte. Den samme teknologien brukes i all slags kommunikasjonsutstyr, fra radiotårn til walkie-talkies.