دوائر الرنين
تتمثل ظاهرة الرنين في الدوائر الكهربائية على شكلين دوائر الرنين المتوالية ودوائر الرنين المتوازية كما يلي:دوائر الرنين المتوالية
 |
| دوائر الرنين المتوالية |
إن دوائر الرنين هي دوائر انتقائية للتردد
متى يحدث الرنين في دوائر الرنين المتوالية ؟
هي حالة خاصة من دوائر RLC ويحدث ذلك عندما نزيد التردد تزيد X L وتنقص X C ولكن يتقاطعان عند نقطة هي الرنين وهي عندما X L =X C تساوي صفر وتكون في هذه اللحظة المقاومة هي الموجودة فقط في الدائرة وعندها تصبح قيمة Z تساوي R فقط وعند هذا التردد نحصل على تردد الرنين f r وتسمى الدائرة في هذه اللحظة دائرة الرنين.
كيفية الحصول على تردد الرنين في دوائر الرنين المتوالية ؟
من خلال القانون التالي:
عند دائرة RLC تكون دائرة الرنين عندما X L =X C تساوي صفر وكأنهما Short circuit ويكون( V L-V C )تساوي صفر وهذا معناه ان الفولت القادم من المصدر سوف يذهب كله إلى R وعند هذه النقطة Z=R وتكون هنا قيمة Z أقل ما يمكن لكن عندما ازيد يمينا أو يسارا تزيد قيمة Z.
وللتوضيح ما سبق مثلا لو غيرت القناة في الراديو تحرك العجل للحصول على القناة المطلوبة مثلا لو كان تردد هذه القناه 100 ميجا هيرتز عند الوصول إلى التردد سوف تشتغل القناة ويعتبر هذا نوع من أنواع الانتقائية لأنه عند مرور هذا التيار تسمع القناة وغيرها لا تسمعها وعند هذا الترددX L =X C تساوي صفر وكأنهما سلك في الدائرة لكن عند التردد الأقل والأكبر من 100 ميجا هيرتز تظهر لهما مقاومة ولا استطيع سماع القناة.
ملاحظة
التيار عند تردد الرنين سوف يكون اعلى ما يمكن وهذا يوضحه مثال قناة الراديو عندما يكون المؤشر بالضبط عند دائرة الرنين تستطيع سماع القناة أكثر وضوحا ولما أزيح عنه قليلا تجد الصوت بدأ يكون غير واضح شوية او قل لان التيار عندها قل.
الممانعة تكون أقل ما يمكن عند تردد الرنين وعند الإزاحة يمينا أو يسارا تزيد الممانعة.
دوائر الرنين المتوازية
 |
| دوائر الرنين المتوازية |
عند التوصيل على التوازي تكون دائرة الرنين عندما نزيد التردد تزيد X L وتنقص X C ولكن يتقاطعان عند نقطة هي الرنين وهي عندما X L =X C تساوي صفر وكأنهما Open circuit
كيفية الحصول على تردد الرنين في دوائر الرنين المتوازية ؟
من خلال القانون التالي:
عند تردد الرنين Z=R وتكون الممانعة أكبر ما يمكن عند تردد الرنين وعند الازاحة يمينا او يسارا تقل قيمة الممانعة.
التيار عند تردد الرنين سوف يكون أقل ما يمكن الازاحة يمينا او يسارا يقل التيار.
النطاق الترددي (Bandwidth) لدائرة الرنين
 |
| النطاق الترددي (Bandwidth) لدائرة الرنين |
BW=f L- f H
النطاق الترددي (BW) يؤخذ عندما تقل قيمة التيار أو الجهد إلى تقريبا 70% من القيمة العظمى، وقيمة ال 70% يمكن التعبير عنها بوحدة أخرى تسمى الديسيبل (dB) وهي تساوي 3dB-
فمثلا لو عندنا تردد 100 ميجا هيرتز للقناة هل سوف يشغل القناة تردد 99 ميجا هيرتز وتردد 101 ميجا هيرتز ؟ الذي يحدد هذا هو ما نطلق عليه النطاق الترددي بمعنى أنه كلما زاد هذا النطاق تقل انتقائية دوائر الرنين فمثلا تجد تشويش على القناة وأنها غير مظبوطة حدة الانتقاء كبيرة, وهذا على العكس تماما إذا قل النطاق الترددي تصبح القناة أكثر انتقائية ووضوحا.
كيف يتم تحسين دائرة الرنين؟
عن طريق المقاومة كلما قلت المقاومة كلما زادت حدة الرنين أي نقص ال BW وبالتالي يزيد Quality Factor.
لو كانت المقاومة قليلة تكون حدة تردد الرنين جيدة جدا والنطاق الترددي هنا صغير جدا والانتقائية هنا اعلى ما يمكن، عند زيادة المقاومة (R) تصل إلى المتوسطة سوف يؤدي إلى تقليل التيار في الدائرة والنطاق الترددي سيكون أوسع بمعنى أن الانتقائية قلت ومعناه أنه من الممكن دخول قنوات أخرى تعمل تشويش، بينما لو كانت المقاومة عالية يصبح النطاق الترددي أكبر فتدخل العديد من الترددات التي تدخل على دائرة الرنين مما يحدث تشويش كبير على القناة.
ملاحظة
المقاومة لا تتأثر قيمة مقاومتها بالتردد.
الملف تزيد قيمة مفاعلته كلما زاد التردد.
المكثف تقل قيمة مفاعلته كلما زاد التردد.
إذا تساوت قيمة المفاعلة الحثية و المفاعلة السعوية ينشا رنين.
ليس المقصود بالرنين اصدار صوت ولكن المقصود هو تردد عنده تتساوى كلا المفاعلتين ويسمى تردد الرنين.
تطبيقات دوائر الرنين
يمكنك التعرف على تطبيقات دوائر الرنين من هنا.
المصادر
للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا