Dobroć układu

Dobroć układu (Q) - bezwymiarowa wielkość charakteryzująca różne układy drgające (elektryczne, akustyczne, mechaniczne).

Jest miarą energii magazynowanej w układzie przy rezonansie (Wm), w stosunku do energii traconej na ciepło, promieniowanie itp. w ciągu jednego okresu drgań (Wt), co wyrażone zostaje wzorem:

Q = 2π Wm/Wt

Pojęcie to odnosi się najczęściej do obwodów rezonansowych lub elementów reaktancyjnych (cewki, kondensatory). Określa jak bardzo amplituda drgań rezonansowych jest większa niż analogiczna amplituda w przedziale częstotliwości nierezonansowych.

Dobroć obwodu jest tutaj miarę jego selektywności, czyli zdolności tłumienia częstotliwości przebiegów różniących się od częstotliwości rezonansowej, a także szybkości wygłuszania drgań swobodnych.

Dobroć dla obwodów elektrycznych

W elektrycznych obwodach rezonansowych: 

• dla obwodów szeregowych: Q=1/R√L/C

gdzie: R - rezystancja szeregowa obwodu, L - jego indukcyjność, C - pojemność.

• dla obwodów równoległych: Q=R√L/C

gdzie: R - rezystancja równoległa obwodu.

• dla kondensatora o pojemności C dobroć wyrażona się wzorem:

QC=XC/RC

gdzie: Xc - reaktancja pojemnościowa (kapacytancja) kondensatora,

Rc -  zastępcza szeregowa rezystancja kondensatora.

• dla cewki o indukcyjności L dobroć wyraża się wzorem:

QL=XL/RL

gdzie: XL = reaktancja indukcyjna (induktancja) cewki,

RL - zastępcza szeregowa rezystancja cewki.

Wartości

Dobroć obwodów rezonansowych o stałych skupionych zawiera się w przedziale od kilku do kilkuset, zaś obwodów o stałych rozłożonych może być nawet rzędu tysięcy. Dobroć kondensatorów może sięgać kilkuset tysięcy, dobroć cewek może być rzędu kilkuset.

Pomiar dobroci

Pomiar dobroci przeprowadza się metodami mostkowymi lub w oparciu o zjawisko przepięcia rezonansowego. W praktyce często wyznacza się pośrednio dokonując w obwodzie rezonansowym LC pomiaru 3-decybelowego pasma i wyliczając zgodnie ze wzorem:

Q=f rezonansowa/Pasmo 3dB

gdzie: frezonansowa - częstotliwość rezonansowa obwodu lub środkowa część pasma.

Pasmo 3 dB - szerokość pasma (f2-f1) mierzona na poziomie 3-decybelowego spadku amplitudy (rysunek).