| De opslagfactor Q, ook wel de kwaliteitsfactor genoemd , is een dimensieloze parameter die de demping van een oscillerend systeem beschrijft. Het is een maatstaf voor hoe ondergedempt een oscillator is; een hoge Q-factor duidt op een laag energieverlies ten opzichte van de opgeslagen energie van de oscillator. In eenvoudiger bewoordingen vertelt het je hoe lang de oscillaties zullen aanhouden voordat ze tot niets vervallen.
Hier volgt een overzicht van de betekenis ervan in verschillende contexten:
* Resonante systemen (bijv. LC-circuits, mechanische resonatoren): Q vertegenwoordigt de verhouding tussen de energie die is opgeslagen in de resonator en de energie die per cyclus wordt gedissipeerd. Een hogere Q betekent dat de oscillaties vele cycli zullen aanhouden voordat er aanzienlijke energie verloren gaat. Wiskundig gezien wordt het vaak gedefinieerd als:
Q =2π * (opgeslagen energie) / (gedissipeerde energie per cyclus)
Of, equivalent, in termen van resonantiefrequentie (ω₀) en bandbreedte (Δω):
Q =ω₀ / Δω
* Mechanische systemen: In een mechanisch systeem zoals een slinger beschrijft Q hoeveel trillingen er optreden voordat de amplitude aanzienlijk afneemt. Een slinger met een hoge Q slingert lang voordat hij stopt.
* Elektrische systemen (bijv. RLC-circuits): In een RLC-circuit (weerstand, inductor, condensator) is Q gerelateerd aan de weerstand, inductantie en capaciteit. Een hogere Q duidt op een scherpere resonantiepiek in de frequentierespons.
Samengevat: Een hogere Q-factor impliceert:
* Langere oscillatieduur
* Scherpere resonantiepiek
* Minder demping
* Hogere selectiviteit (in filters)
Een lage Q-factor duidt op het tegenovergestelde:oscillaties vervallen snel, een brede resonantiepiek en aanzienlijke demping. De waarde van Q kan variëren van minder dan 1 (sterk gedempt) tot duizenden of zelfs miljoenen (sterk ondergedempt). |
