অনুরণন প্রকৃতির সবচেয়ে সাধারণ শারীরিক ঘটনাগুলির মধ্যে একটি। অনুরণনের ঘটনাটি যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক এবং এমনকি তাপ ব্যবস্থায় লক্ষ্য করা যায়। অনুরণন না থাকলে, আমাদের কাছে রেডিও, টেলিভিশন, সঙ্গীত এবং এমনকি খেলার মাঠের দোলও থাকত না, আধুনিক ওষুধে ব্যবহৃত সবচেয়ে কার্যকর ডায়াগনস্টিক সিস্টেমের কথা উল্লেখ করা যায় না। বৈদ্যুতিক সার্কিটে অনুরণনের সবচেয়ে আকর্ষণীয় এবং দরকারী প্রকারের একটি হল ভোল্টেজ অনুরণন।
একটি অনুরণিত সার্কিটের উপাদান
অনুরণনের ঘটনাটি তথাকথিত RLC সার্কিটে নিম্নলিখিত উপাদানগুলি সম্বলিত হতে পারে:
- R - প্রতিরোধক। এই ডিভাইসগুলি, বৈদ্যুতিক সার্কিটের তথাকথিত সক্রিয় উপাদানগুলির সাথে সম্পর্কিত, বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তর করে। অন্য কথায়, তারা সার্কিট থেকে শক্তি অপসারণ করে এবং তা তাপে রূপান্তর করে।
- L - আবেশ। ইনডাক্টেন্সবৈদ্যুতিক সার্কিট - যান্ত্রিক সিস্টেমে ভর বা জড়তার অ্যানালগ। আপনি এটিতে কিছু পরিবর্তন করার চেষ্টা না করা পর্যন্ত বৈদ্যুতিক সার্কিটে এই উপাদানটি খুব বেশি লক্ষণীয় নয়। মেকানিক্সে, উদাহরণস্বরূপ, এই ধরনের পরিবর্তন গতির একটি পরিবর্তন। বৈদ্যুতিক সার্কিটে, কারেন্টের পরিবর্তন। যদি এটি কোনো কারণে ঘটে, তাহলে আবেশ বর্তনী মোডে এই পরিবর্তনকে প্রতিহত করে।
- C হল ক্যাপাসিটরগুলির জন্য একটি উপাধি, যা এমন ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে একইভাবে স্প্রিংস যান্ত্রিক শক্তি সঞ্চয় করে। একটি সূচনাকারী চৌম্বকীয় শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করে এবং সঞ্চয় করে, যখন একটি ক্যাপাসিটর চার্জকে কেন্দ্রীভূত করে এবং এর ফলে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে।
একটি অনুরণিত সার্কিটের ধারণা
একটি রেজোন্যান্ট সার্কিটের মূল উপাদান হল ইন্ডাকট্যান্স (L) এবং ক্যাপাসিট্যান্স (C)। প্রতিরোধক দোলনকে স্যাঁতসেঁতে করে, তাই এটি সার্কিট থেকে শক্তি অপসারণ করে। একটি দোদুল্যমান সার্কিটে সংঘটিত প্রক্রিয়াগুলি বিবেচনা করার সময়, আমরা সাময়িকভাবে এটিকে উপেক্ষা করি, তবে এটি অবশ্যই মনে রাখতে হবে যে, যান্ত্রিক সিস্টেমে ঘর্ষণ বলের মতো, সার্কিটের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধকে বাদ দেওয়া যায় না।
ভোল্টেজ অনুরণন এবং বর্তমান অনুরণন
কী উপাদানগুলি কীভাবে সংযুক্ত রয়েছে তার উপর নির্ভর করে, অনুরণন বর্তনী সিরিজ এবং সমান্তরাল হতে পারে। যখন একটি সিরিজ অসিলেটরি সার্কিট প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলে যাওয়া সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি ভোল্টেজ উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, এতে ভোল্টেজ অনুরণন ঘটে। সমান্তরাল সংযুক্ত একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে অনুরণনপ্রতিক্রিয়াশীল উপাদানকে বর্তমান অনুরণন বলা হয়।
রেজোন্যান্ট সার্কিটের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি
আমরা সিস্টেমটিকে তার প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সিতে দোদুল্যমান করতে পারি। এটি করার জন্য, আপনাকে প্রথমে ক্যাপাসিটর চার্জ করতে হবে, যেমনটি বাম দিকে উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে। যখন এটি করা হয়, কীটি ডানদিকে একই চিত্রে দেখানো অবস্থানে সরানো হয়৷
"0" সময়ে, সমস্ত বৈদ্যুতিক শক্তি ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত থাকে এবং সার্কিটে কারেন্ট থাকে শূন্য (নীচের চিত্র)। মনে রাখবেন যে ক্যাপাসিটরের উপরের প্লেটটি ইতিবাচকভাবে চার্জ করা হয় যখন নীচের প্লেটটি নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়। আমরা সার্কিটে ইলেক্ট্রনগুলির দোলন দেখতে পারি না, তবে আমরা একটি অ্যামিটার দিয়ে বর্তমান পরিমাপ করতে পারি এবং বর্তমান বনাম সময়ের প্রকৃতি ট্র্যাক করতে একটি অসিলোস্কোপ ব্যবহার করতে পারি। মনে রাখবেন যে আমাদের গ্রাফে T হল একটি দোলন সম্পূর্ণ করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়, যাকে বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে "দোলকন সময়" বলা হয়।
বর্তমান প্রবাহ ঘড়ির কাঁটার দিকে (নীচের ছবি)। ক্যাপাসিটর থেকে ইন্ডাক্টরে শক্তি স্থানান্তরিত হয়। প্রথম নজরে, এটি অদ্ভুত বলে মনে হতে পারে যে একটি আবেশে শক্তি থাকে, তবে এটি একটি চলমান ভরের মধ্যে থাকা গতিশক্তির অনুরূপ৷
শক্তি প্রবাহ ক্যাপাসিটরে ফিরে আসে, কিন্তু মনে রাখবেন যে ক্যাপাসিটরের পোলারিটি এখন বিপরীত হয়ে গেছে। অন্য কথায়, নীচের প্লেটে এখন একটি ধনাত্মক চার্জ এবং উপরের প্লেটে একটি ঋণাত্মক চার্জ রয়েছে (চিত্রনীচে)।
এখন সিস্টেমটি সম্পূর্ণভাবে উল্টে গেছে এবং ক্যাপাসিটর থেকে ইনডাক্টরে শক্তি প্রবাহিত হতে শুরু করে (নীচের চিত্র)। ফলস্বরূপ, শক্তি সম্পূর্ণরূপে তার প্রারম্ভিক বিন্দুতে ফিরে আসে এবং আবার চক্র শুরু করার জন্য প্রস্তুত৷
দোলন ফ্রিকোয়েন্সি নিম্নরূপ আনুমানিক করা যেতে পারে:
F=1/2π(LC)0, 5,
কোথায়: F - ফ্রিকোয়েন্সি, L - ইন্ডাকট্যান্স, C - ক্যাপাসিট্যান্স।
এই উদাহরণে বিবেচিত প্রক্রিয়াটি স্ট্রেস রেজোন্যান্সের শারীরিক সারাংশ প্রতিফলিত করে৷
স্ট্রেস রেজোন্যান্স স্টাডি
বাস্তব এলসি সার্কিটগুলিতে, সর্বদা একটি ছোট পরিমাণ প্রতিরোধ থাকে, যা প্রতিটি চক্রের সাথে বর্তমান প্রশস্ততা বৃদ্ধিকে হ্রাস করে। বেশ কয়েকটি চক্রের পরে, কারেন্ট শূন্যে নেমে আসে। এই প্রভাবটিকে "সাইনুসয়েডাল সিগন্যাল ড্যাম্পিং" বলা হয়। যে হারে কারেন্ট শূন্যে ক্ষয় হয় তা নির্ভর করে সার্কিটের প্রতিরোধের পরিমাণের উপর। যাইহোক, রেজিস্ট্যান্স রেজোন্যান্ট সার্কিটের দোলন ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে না। প্রতিরোধ ক্ষমতা যথেষ্ট বেশি হলে, সার্কিটে মোটেও সাইনোসয়েডাল দোলন থাকবে না।
অবশ্যই, যেখানে একটি প্রাকৃতিক দোলন ফ্রিকোয়েন্সি আছে, সেখানে অনুরণন প্রক্রিয়ার উত্তেজনা হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। বাম দিকের চিত্রে দেখানো হিসাবে আমরা সিরিজে একটি বিকল্প কারেন্ট (AC) পাওয়ার সাপ্লাই অন্তর্ভুক্ত করে এটি করি। "ভেরিয়েবল" শব্দটির অর্থ হল উৎসের আউটপুট ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট সাথে ওঠানামা করেফ্রিকোয়েন্সি যদি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলে যায়, তাহলে ভোল্টেজের অনুরণন ঘটে।
ঘটনার শর্ত
এখন আমরা স্ট্রেস রেজোন্যান্স হওয়ার শর্তগুলি বিবেচনা করব। শেষ ছবিতে দেখানো হয়েছে, আমরা রোধটিকে লুপে ফিরিয়ে দিয়েছি। বর্তনীতে একটি প্রতিরোধকের অনুপস্থিতিতে, অনুরণন সার্কিটে বর্তমান বর্তনী উপাদানগুলির পরামিতি এবং শক্তির উত্সের শক্তি দ্বারা নির্ধারিত একটি নির্দিষ্ট সর্বোচ্চ মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পাবে। রেজোন্যান্ট সার্কিটে রোধের রোধ বৃদ্ধি সার্কিটে কারেন্টের ক্ষয় হওয়ার প্রবণতা বাড়ায়, কিন্তু রেজোন্যান্ট দোলনের ফ্রিকোয়েন্সিকে প্রভাবিত করে না। একটি নিয়ম হিসাবে, ভোল্টেজ রেজোন্যান্স মোড ঘটবে না যদি রেজোন্যান্স সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স R=2(L/C)0, 5।
।
রেডিও সংকেত প্রেরণ করতে ভোল্টেজ অনুরণন ব্যবহার করে
স্ট্রেস অনুরণনের ঘটনাটি শুধুমাত্র একটি অদ্ভুত শারীরিক ঘটনা নয়। এটি বেতার যোগাযোগ প্রযুক্তিতে একটি ব্যতিক্রমী ভূমিকা পালন করে - রেডিও, টেলিভিশন, সেলুলার টেলিফোনি। ওয়্যারলেসভাবে তথ্য প্রেরণের জন্য ব্যবহৃত ট্রান্সমিটারগুলিতে অগত্যা প্রতিটি ডিভাইসের জন্য একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে অনুরণিত করার জন্য ডিজাইন করা সার্কিট থাকে, যাকে ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি বলা হয়। ট্রান্সমিটারের সাথে সংযুক্ত একটি ট্রান্সমিটিং অ্যান্টেনা সহ, এটি একটি ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করে৷
ট্রান্সসিভার পথের অপর প্রান্তে থাকা অ্যান্টেনা এই সংকেতটি গ্রহণ করে এবং এটিকে রিসিভিং সার্কিটে ফিড করে, যা ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে অনুরণিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। স্পষ্টতই, অ্যান্টেনা বিভিন্ন সময়ে অনেক সংকেত গ্রহণ করেফ্রিকোয়েন্সি, পটভূমি শব্দ উল্লেখ না. গ্রহনকারী যন্ত্রের ইনপুটে একটি অনুরণন সার্কিটের উপস্থিতির কারণে, অনুরণন সার্কিটের ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সুর করা, রিসিভার সমস্ত অপ্রয়োজনীয়গুলিকে বাদ দিয়ে একমাত্র সঠিক ফ্রিকোয়েন্সি নির্বাচন করে৷
একটি প্রশস্ততা মড্যুলেটেড (AM) রেডিও সংকেত সনাক্ত করার পরে, এটি থেকে নিষ্কাশিত নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত (LF) প্রশস্ত করা হয় এবং একটি শব্দ পুনরুত্পাদনকারী ডিভাইসে খাওয়ানো হয়। এটি রেডিও ট্রান্সমিশনের সহজতম রূপ এবং শব্দ এবং হস্তক্ষেপের জন্য খুবই সংবেদনশীল৷
প্রাপ্ত তথ্যের গুণমান উন্নত করার জন্য, রেডিও সংকেত প্রেরণের অন্যান্য, আরও উন্নত পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে এবং সফলভাবে ব্যবহার করা হয়েছে, যা টিউন করা অনুরণিত সিস্টেমের ব্যবহারের উপর ভিত্তি করেও তৈরি।
ফ্রিকোয়েন্সি মড্যুলেশন বা এফএম রেডিও AM রেডিও ট্রান্সমিশনের অনেক সমস্যার সমাধান করে, কিন্তু এটি ট্রান্সমিশন সিস্টেমকে ব্যাপকভাবে জটিল করার খরচে আসে। এফএম রেডিওতে, ইলেকট্রনিক পথের সিস্টেমের শব্দগুলি ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে ছোট পরিবর্তনে রূপান্তরিত হয়। এই রূপান্তরকারী সরঞ্জামের অংশটিকে "মডুলেটর" বলা হয় এবং ট্রান্সমিটারের সাথে ব্যবহার করা হয়৷
অনুসারে, লাউডস্পিকারের মাধ্যমে বাজানো যেতে পারে এমন একটি ফর্মে সিগন্যালকে আবার রূপান্তর করতে রিসিভারে একটি ডিমডুলেটর যোগ করতে হবে।
ভোল্টেজ রেজোন্যান্স ব্যবহারের আরও উদাহরণ
একটি মৌলিক নীতি হিসাবে ভোল্টেজ অনুরণন ক্ষতিকারক এবং অপ্রয়োজনীয় সংকেতগুলি দূর করতে বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত অসংখ্য ফিল্টারের সার্কিট্রিতে এমবেড করা হয়,ঢেউ মসৃণ করে এবং সাইনোসয়েডাল সংকেত তৈরি করে।
