Что такое резонатор – Резонатор — Википедия

Резонатор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Резона́тор — колебательная система, в которой происходит накопление энергии колебаний за счёт резонанса с вынуждающей силой. Обычно резонаторы обладают дискретным набором резонансных частот.

В технике обычно встречаются резонаторы с колебанием электромагнитных или механических величин. Конструкция резонатора сильно зависит от его резонансных частот.

Механические резонаторы можно разделить на две условные группы:

  • Резонатор накопительного действия.
  • Резонатор мгновенного действия.

Резонатор накопительного действия[править | править код]

Отличительной чертой такого резонатора является накопление энергии внешнего воздействия за счет уменьшения частоты собственных колебаний. С математической точки зрения любой резонатор, частота колебаний которого строго больше частоты колебаний возмущающей силы, является накопительным. Классическим примером являются качели. Усиление выходной мощности происходит за счет сложения мощностей нескольких колебаний возмущающей силы.

Резонатор мгновенного действия[править | править код]

Под «мгновенным действием» подразумевается совершение одного периода колебания резонатора за время, не большее периода колебания возмущающей силы. Примером такого резонатора может служить резонатор Гельмгольца. Усиление в таких резонаторах может происходить за счет:

  • смещения по времени мощности резонансной частоты на входе, то есть, плавно меняясь на входе резонатора, мощность может увеличиться на выходе за счет уменьшения длительности сигнала;
  • поглощения энергии других (не резонансных) частот. Этот эффект используется певцами при практике резонансного пения;
  • поглощения теплового движения окружающего пространства.

Резонаторы мгновенного действия могут иметь коэффициент усиления до 45 дБ (10 000 раз).

В генераторах СВЧ[1]-излучений (клистрон, магнетрон) резонаторы представляют собой металлическую конструкцию, используемую для генерации волн определённой длины.

  • Калинин В. А., Лобов Г. Д., Штыков В. В. Радиофизика для инженеров / Под ред. С.И.Баскакова. — М.: Изд-во МЭИ, 1994. — 130 с. — 500 экз.

ru.wikipedia.org

Резонатор — это… Что такое Резонатор?

  • РЕЗОНАТОР — (от лат. resono звучу в ответ, откликаюсь), колебательная система, способная совершать колебания макс. амплитуды (резонировать) при воздействии внеш. силы определ. частоты и формы. В большинстве случаев Р. отзываются на гармонические… …   Физическая энциклопедия

  • РЕЗОНАТОР — колебательная система с резко выраженными разонансными свойствами. Резонаторы упругих колебаний струны, стержни, ножки камертона, мембраны и т. д. Резонатор электромагнитных колебаний полости, ограниченные проводящими стенками (см. Объемный… …   Большой Энциклопедический словарь

  • РЕЗОНАТОР — (фр.). Приспособление в некоторых роялях и других муз. инструментах для усиления звука. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РЕЗОНАТОР прибор, усиливающий звук. Полный словарь иностранных слов, вошедших… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • резонатор — а, м. resonateur, нем. Resonator < resonare давать звук. 1. Устройство или прибор для воспроизведения или усиления различного рода колебаний (акустических, электрических и т. д.). БАС 1. Казалось, по всему лицу русской земли были расставлены… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • резонатор — мембрана, голосник Словарь русских синонимов. резонатор сущ., кол во синонимов: 5 • вибратрон (1) • …   Словарь синонимов

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, резонатора, муж. (см. резонанс). 1. Акустический прибор в форме полого тела (или любое полое тело), воспроизводящий звуки определенной высоты и обычно усиливающий их (физ.). «Затихшее здание гимназии в эти часы представляется мне… …   Толковый словарь Ушакова

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, тело или система, в к рой возникают колебания благодаря резонансу (см.). Можно говорить о меха.нических, акустических, электрических Р., смотря по характеру возникающих колебаний. В акустике наибольшую важность представляет воздушный Р …   Большая медицинская энциклопедия

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, а, муж. (спец.). Полое тело или особое приспособление, воспроизводящее звуки определённой высоты и обычно усиливающее их. | прил. резонаторный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • резонатор — – средняя часть глушителя между основной частью и штанами. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • резонатор — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN carity …   Справочник технического переводчика

  • РЕЗОНАТОР — колебательная система (или тело), в которой может накапливаться энергия и возникать явление (см.). Различают Р.: акустические (напр. струна, камертон, мембрана, воздушная полость и др.), кварцевые (основным элементом является кварцевая пластина с …   Большая политехническая энциклопедия

  • ped_recheved.academic.ru

    Резонатор — это… Что такое Резонатор?

    Резона́тор — колебательная система, в которой происходит накопление энергии колебаний за счёт резонанса с вынуждающей силой. Обычно резонаторы обладают дискретным набором резонансных частот.

    В технике обычно встречаются резонаторы с колебанием электромагнитных или механических величин. Конструкция резонатора сильно зависит от его резонансных частот.

    Механические резонаторы

    Механические резонаторы можно разделить на две условные группы:

    • Резонатор накопительного действия.
    • Резонатор мгновенного действия.

    Резонатор накопительного действия

    Отличительной чертой такого резонатора является накопление энергии внешнего воздействия за счет уменьшения частоты собственных колебаний. С математической точки зрения любой резонатор, период колебаний которого строго больше периода колебаний возмущающей силы является накопительным. Классическим примером являются качели. Усиление выходной мощности происходит за счет сложения мощностей нескольких колебаний возмущающей силы.

    Резонатор мгновенного действия

    Под «мгновенным действием» подразумевается совершение одного периода колебания резонатора за время, не большее периода колебания возмущающей силы. Примером такого резонатора может служить резонатор Гельмгольца. Усиление в таких резонаторах может происходить за счет:

    • смещения по времени мощности резонансной частоты на входе, то есть плавно меняясь на входе резонатора мощность может увеличится на выходе за счет уменьшения длительности сигнала;
    • поглощения энергии других(не резонансных) частот. Этот эффект используется певцами при практике резонансного пения;
    • поглощения теплового движения окружающего пространства.

    Резонаторы мгновенного действия могут иметь коэффициент усиления до 40 дБ (10 000 раз).

    Электромагнитные резонаторы

    В генераторах СВЧ[1]-излучений (клистрон, магнетрон) резонаторы представляют собой металлическую конструкцию, используемую для генерации волн определённой длины.

    Ссылки

    См. также

    Примечания

    dic.academic.ru

    РЕЗОНАТОР — это… Что такое РЕЗОНАТОР?

  • РЕЗОНАТОР — (от лат. resono звучу в ответ, откликаюсь), колебательная система, способная совершать колебания макс. амплитуды (резонировать) при воздействии внеш. силы определ. частоты и формы. В большинстве случаев Р. отзываются на гармонические… …   Физическая энциклопедия

  • РЕЗОНАТОР — колебательная система с резко выраженными разонансными свойствами. Резонаторы упругих колебаний струны, стержни, ножки камертона, мембраны и т. д. Резонатор электромагнитных колебаний полости, ограниченные проводящими стенками (см. Объемный… …   Большой Энциклопедический словарь

  • РЕЗОНАТОР — (фр.). Приспособление в некоторых роялях и других муз. инструментах для усиления звука. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РЕЗОНАТОР прибор, усиливающий звук. Полный словарь иностранных слов, вошедших… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • резонатор — а, м. resonateur, нем. Resonator < resonare давать звук. 1. Устройство или прибор для воспроизведения или усиления различного рода колебаний (акустических, электрических и т. д.). БАС 1. Казалось, по всему лицу русской земли были расставлены… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • резонатор — мембрана, голосник Словарь русских синонимов. резонатор сущ., кол во синонимов: 5 • вибратрон (1) • …   Словарь синонимов

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, тело или система, в к рой возникают колебания благодаря резонансу (см.). Можно говорить о меха.нических, акустических, электрических Р., смотря по характеру возникающих колебаний. В акустике наибольшую важность представляет воздушный Р …   Большая медицинская энциклопедия

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, а, муж. (спец.). Полое тело или особое приспособление, воспроизводящее звуки определённой высоты и обычно усиливающее их. | прил. резонаторный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • резонатор — – средняя часть глушителя между основной частью и штанами. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • резонатор — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN carity …   Справочник технического переводчика

  • РЕЗОНАТОР — колебательная система (или тело), в которой может накапливаться энергия и возникать явление (см.). Различают Р.: акустические (напр. струна, камертон, мембрана, воздушная полость и др.), кварцевые (основным элементом является кварцевая пластина с …   Большая политехническая энциклопедия

  • dic.academic.ru

    РЕЗОНАТОР — это… Что такое РЕЗОНАТОР?

  • РЕЗОНАТОР — (от лат. resono звучу в ответ, откликаюсь), колебательная система, способная совершать колебания макс. амплитуды (резонировать) при воздействии внеш. силы определ. частоты и формы. В большинстве случаев Р. отзываются на гармонические… …   Физическая энциклопедия

  • РЕЗОНАТОР — колебательная система с резко выраженными разонансными свойствами. Резонаторы упругих колебаний струны, стержни, ножки камертона, мембраны и т. д. Резонатор электромагнитных колебаний полости, ограниченные проводящими стенками (см. Объемный… …   Большой Энциклопедический словарь

  • резонатор — а, м. resonateur, нем. Resonator < resonare давать звук. 1. Устройство или прибор для воспроизведения или усиления различного рода колебаний (акустических, электрических и т. д.). БАС 1. Казалось, по всему лицу русской земли были расставлены… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • резонатор — мембрана, голосник Словарь русских синонимов. резонатор сущ., кол во синонимов: 5 • вибратрон (1) • …   Словарь синонимов

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, резонатора, муж. (см. резонанс). 1. Акустический прибор в форме полого тела (или любое полое тело), воспроизводящий звуки определенной высоты и обычно усиливающий их (физ.). «Затихшее здание гимназии в эти часы представляется мне… …   Толковый словарь Ушакова

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, тело или система, в к рой возникают колебания благодаря резонансу (см.). Можно говорить о меха.нических, акустических, электрических Р., смотря по характеру возникающих колебаний. В акустике наибольшую важность представляет воздушный Р …   Большая медицинская энциклопедия

  • РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, а, муж. (спец.). Полое тело или особое приспособление, воспроизводящее звуки определённой высоты и обычно усиливающее их. | прил. резонаторный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • резонатор — – средняя часть глушителя между основной частью и штанами. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • резонатор — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN carity …   Справочник технического переводчика

  • РЕЗОНАТОР — колебательная система (или тело), в которой может накапливаться энергия и возникать явление (см.). Различают Р.: акустические (напр. струна, камертон, мембрана, воздушная полость и др.), кварцевые (основным элементом является кварцевая пластина с …   Большая политехническая энциклопедия

  • dic.academic.ru

    ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР — это… Что такое ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР?

    — колебательнаясистема, состоящая из отражателей (напр., в случае эл.-магн. волн металлич. d )возбуждаемыхколебаний, что во мн. случаях позволяет исследовать свойства О. р. в приближенииквазиоптики. При этом поляризация поля несущественна, а описание О. р. интерферометра Фабри — Перо). Предложенная А. М. Прохоровым, Р. Г. Дикке (R. Н. Dicke), А. Л. Шавловом(A. L. Schawlow) и Ч. Таунсом (Ch. Townes) (1958), она предназначаласьдля эл.-магн. колебаний субмиллиметрового и оптич. диапазонов. Впоследствииидеи этого варианта О. р. были перенесены в др. диапазоны эл.-магн. колебаний, В известном смысле О. р. можно рассматриватькак модификацию экранированных объёмных резонаторов с частично убраннымистенками. Спектр собств. колебаний идеального экраннров. резонатора с увеличениемего объёма уплотняется и при наличии даже малого поглощения превращается в сплошной, так что такаясистема фактически перестаёт быть резонансным устройством. Возникает естеств. пространство. Это прежде всего моды, группирующиесяв лучи, не задевающие отражателей. С др. стороны, подбором размеров и профилейотражателей удаётся снизить потери на излучение (дифракц. потери) полезных(рабочих) мод и сделать их высокодобротными. Для избират. уменьшения потерьможет быть использовано отражение от границы диэлектрик — вакуум. В О. размещённым между параллельными пластинами (рис. 1, а), колебанияс малыми потерями представляют собой волновые пучки, полностью отражающиесяот границы диэлектрик — вакуум. Поперечное к оси резонатора волновое число этих мод в области = 1 является чисто мнимым, в области пространство с >= 1 представляет закритич. волновод (см. Волновод и Волноводдиэлектрический). Число таких колебаний увеличивается с ростом разности — 1. В «инвертированной» системе (рис. 1, б )высокодобротные колебаниясосредоточены в оптически менее плотной среде. Они излучают в более плотнуюсреду, и это излучение не обращается в нуль даже для идеальных диэлектриков. = 1 и действительны в среде с

    Аналогичные условия отражения могут бытьреализованы и без применения диэлектриков: полное отражение от закритич. в), сильное отражение на частотах, близких к критич. частотам внутр. г )или ограничением размеров отражателей(рис. 1, д). Высокодобротные колебания будут иметь в этих случаяхразный характер. В первом существует каустика, разграничивающая областидокритич. и закритич. волноводов, в последнем — поле быстро (экспоненциально)убывает при удалении от каустики, во втором случае поле ограничиваетсяобластью сильного отражения. Оба способа повышения добротности применяютсяв О. р. Когда не требуется высокой добротности рабочей моды, часто используютсярезонаторы с постепенным увеличением расстояния между отражателями (рис.1, е). Благодаря высоким значениям отношения запасённой энергиик энергии потерь добротности совр. О. р. достигают рекордных цифр по всехдостаточно КВ-диапазонах эл.-магн. волн: от 106 в диапазонемиллиметровых волн до 109 в оптическом.
    Моды в О. р. суть волновые пучки, к-рыев квазиоптич. приближении можно представить как поля, распространяющиесявдоль направления соответствующих геометрооптич. лучей и локализованныев поперечном сечении с плавными (в масштабе )огибающими. Поэтому конструирование и расчёты О. р. базируются сначалана рассмотрении характера поведения многократно отражающихся от зеркалгеометрооптич. лучей и затем уже на установлении распределения полей, обычнос помощью Леонтовича параболического уравнения для комплексных амплитуд. Различают устойчивые и неустойчивые модыО. р. (впрочем, иногда говорят просто об устойчивости О. р. как таковых).Устойчивой считается мода, «скелетные» геометрооптич. лучи к-рой локализованывнутри каустики, лежащей внутри О. р. На рис. 1 в показан «каркас»лучей для первой симметричной моды устойчивого двухзеркального О. р. сосферич. зеркалами с фокусными расстояниями F1 и F2. Каустич.

    (L — длина резонатора; фокусныерасстояния считаются положительными, если зеркала вогнутые). При невыполненииэтого условия двухзеркальный О. р. является неустойчивым. Пример такогоО. р. дан на рис. 1 е; после многократных отражений лучи вырываютсяиз него, что иногда используется для возбуждения О. р. или для вывода энергиииз него (дифракц. вывод излучения — дифракц. связь). Аналогичным образомстроятся моды для разнообразных многозеркальных О. р. При этом принципиальноразличают два класса приборов: в первом, к к-рому, в частности, относятсядвухзеркальные комбинации (рис. 1, в — е), поле в продольных («лучевых»)направлениях имеет характер стоячих волн с масштабом /2;во втором классе приборов — т. н. кольцевых О. р., к к-рым относится, вчастности, трёхзеркальный О. р. (рис. 2), — существуют две самостоят. бегущие(вращающиеся) навстречу друг другу моды одинаковых частот. Впрочем, иногдас помощью невзаимных устройств, перегораживающих пучок, вырождение этихмод снимается вплоть до формирования одной бегущей волны.

    Поперечные вариации мод О. р., ограниченныхкаустиками, почти всегда имеют характер стоячих волн с сильно растянутой»длиной волны»:

    где — характерный продольный размер О. р. Спектр собств. частот О. р. зависитот числа продольных и поперечных вариаций поля, отличаемых продольнымии поперечными индексами, и имеет разный характер для устойчивых и неустойчивыхмод. Так, для устойчивых мод двухзеркального аксиально-симметричного резонатора

    где q (обычно 1), т, п (целые числа) — продольный азимутальный и радиальный индексысоответственно.
    Потери на излучение таких мод экспоненциальномалы и носят характер туннельного «просачивания» поля от каустики к краюзеркала. При отсутствии дифракции на краях зеркал собств. частоты двухзеркальногонеустойчивого О. р. с выпуклыми зеркалами определяются соотношением

    к-рое показывает, что дифракц. потери быстроувеличиваются с ростом поперечных индексов. В общем случае потери на излучениев О. р. определяются безразмерным параметром Френеля определяющим число зон Френеля, укладывающихся на апертуре зеркала диам. (см. Дифракция света).
    Дифракция на краях зеркал играет определяющуюроль в формировании колебаний, находящихся на границе перехода от устойчивыхк неустойчивым, к к-рым относятся моды О. р. с плоскими зеркалами. Собств.

    где vm,n — корень ф-цииБесселя Jm (x). При недостаточно большом коэф. отраженияот зеркал и большом параметре Френеля моды с разными поперечными, но одинаковымипродольными индексами вырождаются и О. р. с плоскими зеркалами становитсяобычным интерферометром Фабри — Перо.
    Возбуждение О. р. производится с помощьюполупрозрачных зеркал, пластин, а также посредством щелей, отверстий ит. д. Устойчивые О. р. широко применяются в качестве фильтров, спектроанализаторови волномеров в диапазоне длин волн от оптических до сантиметровых. Ониявляются естеств. колебат. системами автогенераторов в этих диапазонах- лазеров (см. Оптический резонатор), мазеров, оротронов и т. д. меры для преобразованияполучающегося излучения в волновые пучки, обладающие низким уровнем потерьпри канализации, высокой направленностью, малым уровнем боковых лепестков. Лит.: Вайнштейн Л. А., Электромагнитныеволны, 2 изд., М., 1988; его же, Открытые резонаторы и открытые волноводы, расходимости лазерного излучения, М., 1979.

    С. Н. Власов, М. А. Миллер.

    Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

    dic.academic.ru

    что такое и зачем нужен?

    Работа абсолютно любого силового агрегата сопряжена с выработкой сильного шума. При этом пассажиры автомобиля и сам водитель созданный шумовой эффект обычно не слышат таким, каким он есть на самом деле. Для снижения шумности моторов было придумано специальное устройство глушитель. Его основной функцией является  гашение шумов при работе ДВС. Несмотря на то, что изначально кажется, что выполняемые функции выхлопной системы достаточно просты, на деле все совершенно по-другому. В состав системы входит сразу несколько элементов и в частности в ней предусмотрено устройство, которое называют резонатором. Он является незаменимой частью системы и отвечает непосредственно за вывод из нее выхлопных газов. Визуально он во многом схож на обычный глушитель. О том, зачем он нужен и в чем его отличия от пламегасителя будет подробнее рассказано в этом полезном материале.

    Зачем используют резонатор на авто?

    Из самого названия устройства можно предположить за какие функции он несет ответственность. Резонатор предназначен производить резонирование шума и звуковых потоков, которые возникают при работе двигателя внутреннего сгорания. То есть другими словами этот элемент выполняет роль гасителя звуковых колебаний в тот момент, когда выхлопные газы начинают покидать камеру сгорания. При этом это далеко не одна из выполняемых резонатором функций. На деле это устройство выполняет гораздо больше задач. Многие автомобилисты знают, что резонатор также повышает полезную мощность силового агрегата. По этой причине на многие спортивные авто и устанавливаются подобные элементы. В них стандартный вариант резонатора обычно заменяют более эффективным вариантом, причем новый элемент располагают непосредственно за прямотоком.

    В чем отличия резонатора от пламегасителя?

    Этим вопросом задаются многие автомобилисты не до конца понимающие функции резонатора. Далеко не все вообще понимают различия между этими двумя типами устройств. Для некоторых единственным отличием считается только название. Такое утверждение бессмысленно и может звучать только о тех, кто совершенно не разбирается в автомобилях. Пламегаситель, несмотря на свое кричащее название не призван  гасить пламя. при этом в выхлопную систему такая конструкция действительно устанавливается. Поэтому основной ролью пламегасителей считается именно оснащение системы дополнительным резонатором.  Кроме того, между резонатором и пламегасителем существуют две принципиальные разницы. Первая заключается в том, что  все пламегасители изготавливаются из высококачественных  материалов, потому как на него воздействуют температурные нагрузки и колебания. Второе отличие в том, что резонатор гораздо эффективнее компенсирует звуковые колебания, ведь его прямая обязанность в том, чтобы компенсировать звуковые волны перед попаданием их в глушитель.

    Подробнее об автомобильном резонаторе будет рассказано в этом видеоматериале:

    Опубликовано: 17 мая 2019

    automend.ru

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о