공명에 대한 설명 그리고 공명의 원리와 그에 대한 예에 대해서 조사하시오

소개글

공명에 대한 설명 그리고 공명의 원리와 그에 대한 예에 대해서 조사하시오

목차

1. 공명이란?

2. 공명의 원리

3. 공명의 응용

4. 공명의 예

본문내용

1. 공명이란?
공명은 특정 진동수(주파수)에서 큰 진폭으로 진동하는 현상을 말한다. 이 때의 특정 진동수를 공명 진동수라고 하며, 공명 진동수에서는 작은 힘의 작용에도 큰 진폭 및 에너지를 전달할 수 있게 된다.
모든 물체는 각각의 고유한 진동수를 가지고 진동하며 이 때 물체의 진동수를 고유 진동수라고 한다. 물체는 여러 개의 고유 진동수를 가질 수 있으며 고유 진동수와 같은 진동수의 외력이 주기적으로 전달되어 진폭이 크게 증가하는 현상을 공명현상이라고 한다. 이 때의 진동수는 공명 진동수가 된다.
진동은 역학계, 음향계, 광학계 등 많은 종류의 진동계에서 나타날 수 있으며, 이 중 전기·공학적 진동계에서의 공명을 공진(共振)이라고도 한다.
공명의 조건에서 진동체가 서로 연결되어 있는 경우에는 에너지의 교환이 쉽게 이루어 진다.

1) 공명이론
공명은 역학에서의 단순조화운동 공식에 따라, 진동에 따른 진폭의 함수 관계로 표현 될 수 있다.
1차원의 선형의 감쇄 진동 상황에서 고유진동수가 ω0 , 그 때의 진폭의 제곱이 ρ2
일 때,ω 의 진동수로 강제 진동을 이루는 상황에서, 진동에 따른 강도ρ2 는 ω 에 대해 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있다.
이 때 공명 진동수는 정확한 고유진동수와 일치하지 않게 된다.
γ 는 감쇄 진동에 대한 매개 변수이며, 공명의 선폭(linewidth)이 된다. 감쇄 진동이 크게 나타날 수록, 공명의 선폭도 길어지게 되며 공명 주파수 주변의 강제 진동의 보다 넓은 범위에 반응하게 된다. 공명 반응의 예리함의 정도를 나타내는 Q인자(Q factor)
는 공명의 선폭에 반비례 꼴로 표현 될 수 있다. [2]

참고 자료

없음