Hüvetegur

Allikas: Vikipeedia

Hüvetegur (tähis Q, inglise k quality factor) on võnkumisvõimelise süsteemi (näiteks pendli, elektrilise võnkeringi) tunnussuurus, mis iseloomustab süsteemi võnkumisel tekkivat energiakadu. Kui süsteemis kaod puuduksid, jääks kord ergutatud võnkumine kestma. Paratamatult esinevate energiakadude tõttu võnkumise amplituud aegamööda väheneb. Mida väiksemad on kaod võnkesüsteemi salvestatud energia suhtes, seda aeglasemalt võnkumine sumbub ja vastavalt seda suurem on hüvetegur. Hüveteguri Q pöördväärtust nimetatakse sumbumuseks d:

d = \frac{1}{Q}.

Võnkeringi hüvetegur[muuda | redigeeri lähteteksti]

Elektrilise võnkesüsteemi hüvetegur avaldub süsteemis pendelduva reaktiivvõimsuse  P_{\mathrm{r}} ja aktiivvõimsuse  P_{\mathrm{a}} suhtena:

Q = \frac{P_{\mathrm{r}}}{P_{\mathrm{a}}}.

Võnkeringis põhjustab kadusid ja seega vähendab hüvetegurit peamiselt induktiivpooli mähise aktiivtakistus (mis pinnanähtuse tõttu kasvab koos sagedusega); kaod tekivad ka pooli südamikus ja kondensaatori dielektrikus.

Võnkeringi hüvetegurit saab väljendada pooli induktiivtakistuse või kondensaatori mahtuvustakistuse ja kaotakistuse kaudu, samuti võnkeringi mahtuvuse, induktiivsuse ja ja kaotakistuse kaudu.

LC-jadavõnkering; R ‒ kaotakistus
LC-rööpvõnkering; R ‒ kaotakistus

Jadavõnkeringi hüvetegur

Q = \frac{\omega L}{R} = \frac{1}{R \cdot \omega C} = \frac{1}{R} \cdot \sqrt{\frac{L}{C}}.

Rööpvõnkeringi hüvetegur

Q = \frac{R}{\omega L} = R \cdot \omega C = R \cdot \sqrt{\frac{C}{L}}.

Nendes valemites (kõik suurused põhiühikutes)

\omega L\  =  2\pi fL ‒ pooli induktiivtakistus;
 \frac 1{\omega C}\ = \frac 1{2\pi fC} ‒ kondensaatori mahtuvustakistus;
 L ‒ induktiivsus;
 C ‒ mahtuvus;
 R ‒ kaotakistus.

Hüveteguri väärtusi eri võnkesüsteemides[muuda | redigeeri lähteteksti]

Võnkesüsteem Hüvetegur
Võnkevõime piirväärtus 0,5
Elektrodünaamiline valjuhääldi 0,2…1,2
LC-võnkering 102
Kellapendel 104
Kvartsresonaator (3…10)×105
Sagedusstabiliseeritud laser 105
Tseesium-aatomkell 1013

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]