Когда конденсаторы и индуктивности (катушки) соединены параллельно или последовательно, образуется
Конденсаторы и катушки обладают общей характеристикой — способностью накапливать электрическую энергию. При подаче напряжения на пластины конденсатора C в тонком диэлектрическом слое, разделяющем две пластины, возникают статические заряды. Если нагрузка подключена к выводам конденсатора, скорость разряда конденсатора через нагрузку определяется постоянной времени цепи, которая зависит от сопротивления и ёмкости.
Индуктивность L также может накапливать электрическую энергию и рассеивать её через нагрузку. Механизмы различны. При подаче напряжения на катушку (или любой проводник, обладающий определённой индуктивностью) в окружающем пространстве создаётся магнитное поле. Для формирования магнитного поля требуется энергия, которая запасается в магнитном поле, а не рассеивается в виде тепла, как в случае резистивной нагрузки. Если теперь подключить индуктивность к нагрузке, магнитное поле исчезнет, и его энергия будет высвобождена в цепь.
В параллельном резонансном контуре импеданс максимален на резонансной частоте, поэтому ток в этот момент минимален. В
Следовательно, резонансные контуры могут использоваться для передачи или приема любого требуемого сигнала. Если вы посмотрите на график выходного сигнала резонансного контура, то увидите пики или впадины амплитуды (по оси Y) в зависимости от частоты (по оси X). Это хорошо известная область частот среди студентов, изучающих преобразование Фурье в компании FHV Hipot Electric Co., Ltd. Четкость кривой соответствует добротности (Q) контура, однако помните, что внешний вид кривой также зависит от масштаба графика.
Для работы резонансного контура, то есть для нахождения его в резонансном состоянии, реактивное сопротивление индуктивности и реактивное сопротивление ёмкости должны быть равны. Пока они одинаковы, их значения могут быть любыми практически реализуемыми. По мере увеличения частоты реактивное сопротивление ёмкости уменьшается, а реактивное сопротивление индуктивности возрастает. По этой причине эти значения окажутся равными на определённой частоте, которая и является резонансной частотой.
После подачи импульсов энергии в резонансную цепь энергия поочерёдно накапливается в виде статических зарядов на конденсаторе и в магнитном поле вокруг катушки индуктивности. Осциллограф, подключённый к пластине конденсатора, покажет синусоидальную волну. В идеальном случае резонансная цепь будет «звенеть» бесконечно долго, однако в реальном мире небольшое сопротивление приводит к постепенному уменьшению выходного сигнала до нуля. Форма волны, наблюдаемая на дисплее осциллографа, называется затухающей волной. Такая ситуация обычно встречается в природе и электронных схемах.
Если электрическая энергия непрерывно подаётся в цепь, возникает явление, называемое колебанием. Генераторы являются основными компонентами супергетеродинов, используемых практически во всём современном радиовещательном и телевизионном оборудовании.