Cos'è un circuito risonante (tank circuit)
Conosciuto anche come circuito induttore-condensatore, circuito LC, circuito risonatore o circuito accordato, un circuito risonante (tank circuit) è un semplice circuito elettrico che usa la risonanza magnetica per memorizzare una carica elettrica o produrre una frequenza elettromagnetica. Se vi siete mai chiesti come la radio capti singole frequenze quando girate la manopola — invece di riprodurre tutte le frequenze radio nell'aria contemporaneamente — la risposta è un circuito risonante.
Un po' di storia
Il primo studio sulle oscillazioni elettromagnetiche trovate in un circuito risonante apparve in Francia nel 1827, pubblicato da Felix Savary. Savary usò una bottiglia di Leida, lo stesso dispositivo usato da Benjamin Franklin per "catturare" l'elettricità dai suoi esperimenti con l'aquilone, per documentare come le cariche opposte all'interno e all'esterno della bottiglia causassero l'oscillazione avanti e indietro di un ago magnetizzato. Il lavoro pionieristico di Savary mostrò come una carica magnetica oscillasse tra una bobina e una piastra carica. Queste oscillazioni sarebbero state poi riconosciute come frequenze elettromagnetiche e diventarono vitali per la prima tecnologia radio sviluppata da scienziati come Guglielmo Marconi.
Cos'è
Un circuito risonante consiste di un condensatore collegato a una bobina, un induttore, tramite fili. Un condensatore è semplicemente due piastre conduttive separate da un materiale non conduttivo come carta cerata. Quando il condensatore riceve una carica elettrica, cariche positive e negative si accumulano sui lati opposti della superficie non conduttiva. Poiché le cariche opposte si attraggono ma non possono passare attraverso la superficie non conduttiva, si muovono attraverso i fili verso la bobina induttrice, caricando elettromagneticamente l'induttore.
Come funziona
La risonanza in un circuito risonante è creata dal movimento tra il condensatore e l'induttore, lo stesso movimento notato da Savary nella bottiglia di Leida. Mentre la carica elettrica si muove dal condensatore alla bobina, il condensatore perde energia elettromagnetica e l'induttore diventa caricato elettromagneticamente. Una volta che l'induttore è più carico del condensatore, tuttavia, la nube elettromagnetica attorno alla bobina inizia a dissiparsi e l'energia rifluisce attraverso i fili al condensatore. Il processo ricomincia e si ripete più e più volte finché tutta l'energia originale non è persa per resistenza nel circuito.
Usi dei circuiti risonanti
Il va-e-vieni di energia elettrica tra condensatore e induttore emette una frequenza elettromagnetica molto utile nella tecnologia delle telecomunicazioni. Spesso usati per accordare trasmettitori e ricevitori radio, i circuiti risonanti possono essere caricati per produrre una frequenza specifica. Quando sintonizzate una radio su una stazione specifica, state davvero cambiando la carica su un circuito risonante così che risuoni a quella frequenza. Quella risonanza specifica è usata per filtrare le altre frequenze e riprodurre solo la stazione selezionata. La stessa tecnologia è usata in tutti i tipi di apparecchiature di comunicazione, dalle torri radio ai walkie-talkie.