Forskel mellem resonans og naturlig frekvens

Resonans vs Naturlig Frekvens

Resonans og naturlig frekvens er to meget vigtige emner diskuteret under emnet bølger og vibrationer. Det spiller også en vigtig rolle inden for områder som kredsløbsteori, katastrofehåndtering, ingeniørarbejde og endda biovidenskab. Denne artikel vil forsøge at diskutere disse to fænomener, deres betydning, deres ligheder og endelig deres forskelle.

Naturfrekvens

Hvert system har en ejendom kaldet den naturlige frekvens. Den naturlige frekvens af et system er meget vigtigt; det er frekvensen, som systemet følger, hvis systemet er forsynet med en lille svingning. Begivenheder som jordskælv og vind kan ødelægge genstande med samme naturlige frekvens som selve arrangementet. Det er meget vigtigt at forstå og måle systemets naturlige frekvens for at beskytte den mod sådanne naturkatastrofer. Naturfrekvens er direkte relateret til resonans. Det vil blive forklaret senere. Systemer som bygninger, elektroniske og elektriske kredsløb, optiske systemer, lydsystemer og endda biologiske systemer har naturlige frekvenser. De kan være i form af impedans, oscillation eller overlejring afhængigt af systemet.

Resonans

Når et system (f.eks. Et pendul) får en lille svingning, begynder den at svinge. Frekvensen med hvilken den svinger er systemets naturlige frekvens. Forestil dig nu en periodisk ekstern kraft anvendt til systemet. Frekvensen af ​​denne eksterne kraft svarer ikke nødvendigvis til systemets naturlige frekvens. Denne kraft vil forsøge at oscillere systemet til frekvensen af ​​kraften. Dette skaber et ujævnt mønster. En vis energi fra den eksterne kraft absorberes af systemet. Lad os nu se på, hvor frekvenserne er ens. I dette tilfælde vil pendulet svinge frit med maksimal energi absorberet fra den ydre kraft. Dette kaldes resonans. I dette tilfælde, selv om pendulet og kraften ikke var i samme fase, ville pendulet til sidst tilpasse sig kraftens fase. Dette er en tvungen svingning. Da pendulet absorberer højeste mængde energi ved resonans, er pendulets amplitude maksimalt ved resonans. Dette er den fare, jordskælv og storme bringer. Antag at den naturlige frekvens af en bygning er den samme som jordskælvet, bygningen vil svinge med den højeste amplitude i sidste ende falde sammen. Der er også en resonans tilstand i LCR kredsløb. Impedansen af ​​enhver LCR-kombination afhænger af frekvensen af ​​den alternative strøm. Resonansen finder sted ved den mindste impedans. Frekvensen svarende til minimumsfrekvensen er resonansfrekvensen.Ved højeste impedans antages systemet at være anti-resonans. Denne resonans og anti-resonans anvendes i vid udstrækning i tuning kredsløb og filter kredsløb.

Hvad er forskellen mellem resonans og naturlig frekvens? • Naturfrekvens er en egenskab af et system. • Resonans er en begivenhed, der opstår, når et system forsynes med den eksterne periodiske kraft, der har den naturlige frekvens. • Naturfrekvensen kan beregnes for et system. • Ampluden af ​​den tilførte kraft bestemmer resonansens amplitude.