Dobroć

Ten artykuł dotyczy pojęcia fizycznego. Zobacz też: dobro.
Zależność krzywej rezonansowej od dobroci układu drgań

Dobroć (symbol: Q) – wielkość charakteryzująca ilościowo układ rezonansowy. Określa, ile razy amplituda wymuszonych drgań rezonansowych jest większa niż analogiczna amplituda w obszarze częstości nierezonansowych.

Dobroć wyraża się wzorem[1]:

Q = 2 π E d E s = 2 π f r E d P , {\displaystyle Q=2\pi {\frac {E_{d}}{E_{s}}}=2\pi f_{r}{\frac {E_{d}}{P}},}

gdzie:

E d {\displaystyle E_{d}} – energia drgań,
E s {\displaystyle E_{s}} – energia tracona w jednym okresie drgania,
f r {\displaystyle f_{r}} – częstotliwość rezonansowa układu drgań,
P {\displaystyle P} – średnia moc tracona przez układ.

Dobroć określa szerokość połówkową krzywej rezonansowej:

Δ f = f 0 Q , {\displaystyle \Delta f={\frac {f_{0}}{Q}},}

gdzie:

Δ f {\displaystyle \Delta f} – różnica częstotliwości, dla których energia drgań jest równa połowie energii maksymalnej występującej dla częstotliwości f 0 . {\displaystyle f_{0}.}

Obwody elektryczne

Dla cewki o indukcyjności L dobroć wynosi:

Q L = X L R L = ω 0 L R L , {\displaystyle Q_{L}={\frac {X_{L}}{R_{L}}}={\frac {\omega _{0}L}{R_{L}}},}

gdzie:

ω 0 {\displaystyle \omega _{0}} – częstość zmian prądu w radianach na sekundę,
X L {\displaystyle X_{L}} – induktancja cewki,
R L {\displaystyle R_{L}} – zastępcza szeregowa rezystancja cewki.

Dla kondensatora o pojemności C dobroć wyraża się wzorem:

Q C = X C R C = 1 ω 0 C R C , {\displaystyle Q_{C}={\frac {X_{C}}{R_{C}}}={\frac {1}{\omega _{0}CR_{C}}},}

gdzie:

ω 0 {\displaystyle \omega _{0}} – częstość zmian prądu w radianach na sekundę,
X C {\displaystyle X_{C}} – kapacytancja kondensatora,
R C {\displaystyle R_{C}} – zastępcza szeregowa rezystancja kondensatora.

W obwodzie szeregowym zawierającym cewkę i kondensator[1]:

Q = 1 R L C = ω 0 L R , {\displaystyle Q={\frac {1}{R}}{\sqrt {\frac {L}{C}}}={\frac {\omega _{0}L}{R}},}

gdzie:

R {\displaystyle R} – zastępcza szeregowa rezystancja układu.

W obwodzie równoległym zawierającym cewkę i kondensator[2]:

Q = R C L = R ω 0 L , {\displaystyle Q=R{\sqrt {\frac {C}{L}}}={\frac {R}{\omega _{0}L}},}

gdzie:

R {\displaystyle R} – zastępcza równoległa rezystancja układu.

Przypisy

  1. a b dobroć układu, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2019-10-19] .
  2. MarcinM. Świetliński MarcinM., Równoległy obwód rezonansowy [online] [dostęp 2019-10-19] .

Linki zewnętrzne

Zobacz multimedia związane z tematem: Dobroć
Zobacz hasło dobroć w Wikisłowniku
  • Kalkulator częstotliwości odcięcia –3 dB przy danej częstotliwości i dobroci. [dostęp 2013-03-05]. (ang.).
Kontrola autorytatywna (wartość niemianowana):
  • GND: 4296822-7
Encyklopedie internetowe:
  • PWN: 3893277
  • Britannica: technology/quality-factor
  • Catalana: 0107849