Värähtelypiiri eli resonanssipiiri on elektroniikassa ja radiotekniikassa kytkentä, jolla on taipumus värähdellä sille ominaisella resonanssitaajuudella. Värähtelypiirejä käytetään esimerkiksi oskillaattoreissa tuottamaan haluttu taajuus, sekä radiovastaanottimien virityspiireinä, joilla valitaan vastaanotettava taajuus.
Yksinkertaisessa värähtelypiirissä on rinnan- tai sarjaankytkettyinä kela ja kondensaattori, joiden reaktanssit tai suskeptanssit kumoavat toisensa resonanssitaajuudella. Piirin häviöitä, esimerkiksi kelan johtimen resistanssia, kuvataan vastuksella R. Tällaista piiriä kutsutaan RLC-piiriksi.
Resonanssi RLC-piirissä
Yleisesti vähähäviöisen värähtelypiirin resonanssitaajuus f hertseinä voidaan laskea seuraavasta kaavasta:
missä L on kelan induktanssi ja C on kondensaattorin kapasitanssi.
Sama yhtälö voidaan ilmaista myös kulmataajuutena (rad/s):
Resonanssi tarkoittaa sähköisessä värähtelypiirissä tilannetta, jossa piirin yli mitatun jännitteen ja piiriin syötetyn virran välinen vaihe-ero on nolla.
Jännite- eli sarjaresonanssipiiri
Kuva:E1z123s1i1.gif
Sarjaresonanssi RLC-virtapiirissä tapahtuu jos .
Silloin .
Tässä tilanteessa kokonaisreaktanssi on 0 ja virta saavuttaa maksimiarvonsa piirissä.
Piirin resonanssitaajuus
Kelaan ja kondensaattoriin vaikuttavat jännitteet saattavat nousta vaarallisen suuriksi, jos virtaa rajoittavan vastuksen resistanssi on pieni.
Virta- eli rinnakkaisresonanssipiiri
Kuva:E1z123s12i123.gif
Rinnakkaisresonanssi RLC-piirissä tapahtuu, kun
Virta I on tällöin minimiarvossaan .
Piirin resonanssitaajuus .
Katso myös Värähtely
Lähteet
Kirjallisuutta
Luokka:Elektroniikka Luokka:Sähkötekniikka Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit