Čo je to okruh nádrže?

Tiež známy ako obvod induktor-kondenzátor, obvod LC, obvod rezonátora alebo ladený obvod, obvod nádrže je jednoduchý elektrický obvod, ktorý využíva magnetickú rezonanciu na uloženie elektrického náboja alebo na vytvorenie elektromagnetického frekvencia. Ak ste sa niekedy zamýšľali nad tým, ako vaše rádio zachytáva jednotlivé frekvencie, keď otočíte voličom - namiesto toho, aby ste prehrávali všetky rádiové frekvencie vo vzduchu súčasne - odpoveď je okruh tanku.

Prvá štúdia o elektromagnetických osciláciách nájdených v okruhu nádrže sa objavila vo Francúzsku v roku 1827, ktorú publikoval Felix Savary. Savary použil Leyden Jar, rovnaké zariadenie, aké používal Benjamin Franklin na „zachytenie“ elektriny zo svojich pokusov s drakmi, aby zdokumentujte, ako opačné náboje na vnútornej a vonkajšej strane fľaše spôsobili, že sa zmagnetizovaná ihla otočila späť a ďalej. Savaryho priekopnícka práca ukázala, ako magnetický náboj osciluje medzi cievkou a nabitou doskou. Tieto oscilácie boli neskôr rozpoznané ako elektromagnetické frekvencie a stali sa životne dôležitými pre ranú rádiovú technológiu vyvinutú vedcami ako Guglielmo Marconi.

Obvod nádrže pozostáva z kondenzátora pripojeného k cievke, induktoru, drôtmi. Kondenzátor sú jednoducho dve vodivé dosky oddelené nevodivým materiálom, ako je voskový papier. Keď kondenzátor dostane elektrický náboj, kladný a záporný náboj sa hromadí na opačných koncoch nevodivého povrchu. Pretože opačné náboje sa priťahujú, ale nemôžu prejsť cez nevodivý povrch, presúvajú sa cez drôty k cievke induktora a elektromagneticky nabíjajú induktor.

Rezonancia v obvode nádrže vzniká pohybom medzi kondenzátorom a induktorom, rovnaký pohyb zaznamenal Savary v Leyden Jar. Keď sa elektrický náboj pohybuje z kondenzátora do cievky, kondenzátor stráca elektromagnetickú energiu a induktor sa elektromagneticky nabíja. Akonáhle je induktor nabitý viac ako kondenzátor, elektromagnetický oblak okolo cievky sa začne rozptyľovať a energia prúdi späť cez drôty do kondenzátora. Proces potom začína znova a opakuje sa znova a znova, kým sa všetka pôvodná energia nestratí na odpor v obvode.

Spätné striedanie elektrickej energie medzi kondenzátorom a induktorom vyžaruje elektromagnetickú frekvenciu, ktorá je veľmi užitočná v telekomunikačnej technike. Obvody nádrží, ktoré sa často používajú pri ladení rádiových vysielačov a prijímačov, sa môžu nabíjať, aby vytvorili špecifickú frekvenciu. Keď otočíte rádio na konkrétnu stanicu, skutočne meníte náboj na okruhu nádrže tak, aby rezonoval na tejto frekvencii. Táto špecifická rezonancia sa používa na odfiltrovanie iných frekvencií a prehrávanie iba stanice, ktorú ste vybrali. Rovnaká technológia sa používa vo všetkých druhoch komunikačných zariadení, od rádiových veží až po vysielačky.