Marlijn Walraven | Hoe werkt de afstemkring

Marlijn Walraven vroeg hoe de afstemkring werkt. Hieronder mijn antwoord.

16-2-2007: Inmiddels ook antwoord gehad van Marlijn:

Sorry voor het late antwoord, maar ik wilde het eerst even aan mijn klasgenoten laten zien (vandaag dus).

De info die u ons heeft gegeven is zeer bruikbaar en wij willen u dan ook erg bedanken voor het geven van deze info.

Nogmaals bedankt,
Marlijn

 

Hallo Martijn,

Ik ben geen natuurkundeleraar, maar zal proberen het principe uit te leggen:

De afstemkring bestaat uit een condensator en een spoel. Deze hebben de eigenschap dat de impedantie Z (‘weerstand’) afhankelijk is van de frequentie van het aangeboden signaal.

  • Bij een spoel is de Z laag als de frequentie laag is
    volgens de formule z = 2.π.f.L
    Z is de impedantie in Ohm, f de frequentie in Hertz en L de inductie in Henry).
  • Bij de condensator is het juist andersom, Hier is de impedantie hoog bij een lage frequentie en laag bij een hogere frequentie
    en wel volgens de formule z = 1 / (2.π.f.C).
    C is hierin de capaciteit in Farad.

Wanneer deze twee parallel worden geschakeld en aangesloten op een wisselspanningsbron dan treedt er resonantie op bij een frequentie waarbij de Z van de spoel en de Z van de condensator aan elkaar gelijk zijn. Met wat wiskundig gegoochel blijkt dat deze resonantiefrequentie gelijk is aan 1 / (2.π.f.wortel(L.C)).

Als een parallelkring in resonantie is dan betekent dit dat de totale Z maximaal is, de stroom is dan minimaal en de spanning maximaal. Dit betekent dus dat er een maximale stroom door de diode en de oortelefoon loopt. Voor de andere zendfrequenties vormt de kring tegelijkertijd een kortsluiting.

Door nu de waarde van de afstemcondensator te veranderen (draaien), verandert ook de resonantiefrequentie en kan je op een ander station afstemmen. Er zijn ook afstemsystemen waarbij niet de condensator van waarde kan worden veranderd, maar de spoel. Bijvoorbeeld door het aantal windingen te variëren.

Ik heb ook nog even gekeken op Internet en volgens mij wordt de werking ook goed uitgelegd op deze site: http://www.on4cp.org/cursus/ca/reson.htm. Hier wordt ook de vergelijking gemaakt met een seriekring (spoel en condensator achter elkaar geschakeld). In de formules hierboven heb ik het telkens over 2.π.f, op de site van ON4CP wordt dit aangegeven met de letter ω. Je kunt ook kijken op http://en.wikipedia.org/wiki/LC_circuit.

Als je zelf wat wilt rekenen aan de afstemkring van een AM-radio (520 – 1.610 kHz) dan is de condensator over het algemeen 0 tot 500 pF (1 pf = 10-12 F en heeft de spoel een waarde van 80 μH (1 μH = 10-6 H). Op http://www.deephaven.co.uk/lc.html vind je een eenvoudige calculator waarmee je de resonantiefrequentie kunt bepalen.

Ik hoop dat ik je hiermee verder heb kunnen helpen, laat even weten of je iets aan deze informatie hebt gehad.