Фазалық траектория

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Академик Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

Физика-техникалық факультеті
Радиофизика және электроника кафедрасы

Реферат

Фазалық траектория

Тексерген: Мусина Г.И
Орындаған: Жолшай Н.Н

Қарағанды 2019 жыл

Жоспар

I. Кіріспе
II. Тербелмелі контур
III. Фаза
IV. Траектория
V. Фазалық траектория. Фазалық кеңістік
VI. Қорытынды

VII. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

I. Кіріспе

Тербелмелі контурдағы электромагниттік тербелістер - электромагниттік тербелістерді алу үшін индуктивтігі L катушкамен тұйықталған сыйымдылығы С зарядталған тұратын тізбек пайдаланылады. Осындай электр тізбегі тербел мелі контур деп аталады. Тербелмелі контурда пайда болатын электромагниттік тербелістердің негізгі заңдылықтарын тағайындау үшін кедергісі нөлге тең идеал тербелмелі контурды қарастырайық. Алдымен, конденсаторды тұрақты ток көзіне қосып, зарядтап алайық. Сонда конденсатордың астарларында +-qm заряд жинақталып, онда энергиясы W = электр өрісі пайда болады. Зарядталған конденсаторды катушкамен тұйықтайық.Катушка арқылы ток жүріп, конденсатор разрядтала бастайды. Токтың өсуімен катушкадағы магнит өрісінің индукциясы да артады, сондықтан контурда өздік индукция электр қозғаушы күші пайда болады. Ленц ережесі бойынша өздік индукция тогы контурда өсіп келе жатқан конденсатордың разрядталу тогына қарама-қарсы бағытталады. Бұл разрядталу тогының өсу жылдамдығын азайтады. Разрядталу тогының уақытқа тәуелділік графигі кескінделген. Ток күші артқан сайын катушкадағы магнит өрісінің энергиясы {\displaystyle W_{M}={\frac {Li^{2}}{2}}}артады да, ал конденсатордың электр өрісінің энергиясы {\displaystyle W_{1}={\frac {q^{2}}{2C}}}кемиді. Контурдағы электромагниттік өрістің толық энергиясы {\displaystyle W={\frac {Li^{2}}{2}}+{\frac {q^{2}}{2C}}} тұрақты болып қалады, мұндағы і -- ток күшінің лездік мәні. Конденсатор қайта зарядтала бастайды. Ток күшінің азаюы артады, оған сәйкес өздік индукция ЭҚК-і өседі де, ток күші нөлге тең болған мезетте электр қозғаушы күші максимал мәнге ие болады. Конденсатор толық зарядталып, оның энергиясы : {\displaystyle W_{1}={\frac {q_{m}^{2}}{2C}}}ең үлкен мәніне жетеді, ал магнит өрісінің энергиясы нөлге айналады. Міне, біз сапалық жағынан электромагниттік тербелістердің жарты периодын сипаттап өттік. Бұдан соң процесс кері бағытта қайталанып, тағы жарты период өткенде жүйе алғашқы күйге қайтып оралады. Электромагниттік тербелістер кезінде контурда электр өрісінің энергиясы магнит өрісінің энергиясына және керісінше периодты түрде айналып отырады. Идеал тербелмелі контурда энергия шығыны болмайды, сондықтан тербелістер өшпейді. {\displaystyle W={\frac {Li^{2}}{2}}+{\frac {q^{2}}{2C}}={\frac {LI_{m}^{2}}{2}}+{\frac {q_{m}^{2}}{2C}}}Бірақ, шын мәнінде R != 0, сондықтан өткізгіштер қызып энергия шығыны болады. Тербелмелі контур кез келген радиобайланыс қондырғысының ең маңызды бөлігі болып табылады. Ол радиотехникалық құралдың резонанстық жүйесі ретінде колданылады. Жоғары жиілікті генераторларда тербелмелі контур электромагниттік тербелістердің көзі болып табылады. Оптикалық диапазондағы электромагниттіктербелістер радиобайланыс, радиолокация және радионавигация салаларында кеңінен колданылып отыр.
Электромагниттік тербелістер. Тербелмелі контур деп бір-біріне тізбектей жалғанған конденсатор мен индуктивті катушкадан тұратын тізбекті атайды.
Егер тебелмелі контурдың R кедергісі ескерілмесе, онда ол идеал деп аталады. L индуктивтілік пен С сыйымдылықтан тұратын идеал контурда периоды

Томсон формуласымен, ал меншікті циклдік жиілігі мен жиілігі сәйкесінше
,

формулаларымен анықталатын меншікті электромагниттік тербелістер пайда бола алады. Конденсаторлардың астарларындағы заряд тербелістерінің теңдеуі былай анықталынады:

.

Конденсатордағы кернеу тербелістерінің теңдеуі:

.

Катушкадағы ток тербелістерінің теңдеуі:

.

Конденсатордағы электр өрісі энергиясының ең үлкен мәні:

.

Бұл энергия толығымен катушкадағы магнит өрісінің максимал энергиясына айналады:

Фаза. Электрқозғалтқыш бір фазалы, екі фазалы және үш фазалы делініп жатады? Осы фаза дегеніміз не?
1. Тербелістер мен толқындар теориясында -- тербелмелі процестердің әрбір уақыт мезетіндегі күйін анықтайтын шама. Мысалы, гармониялық тербеліс жасайтын шаманың (кернеу, ток, т.б.) тепе-теңдік күйден ауытқуы (х) мына формуламен өрнектеледі:

{\displaystyle x=xAsin(\omega t+\varphi _{0})}

Гармониялық тербелістің фазасы бұрыштық бірліктермен өрнектеледі, ал гармониялық емес периодты тербелістің Фазасы тербеліс периодының үлестері арқылы өрнектеледі.
2. термодинамикада -- заттың физикалық қасиеттері бойынша басқа мүмкін болатын тепе-теңдік күйлерден өзгеше термодинамик. тепе-теңдік күйі (қ. Термодинамикалық тепе-теңдік). Кейде заттың тепе-тең емес метатұрақты күйі де Фаза (метатұрақты фаза) деп аталады. Заттың бір Фазадан екінші Фазаға көшуі фазалық ауысу деп аталады. Ол зат қасиеттерінің сапалық өзгерістеріне тәуелді. Мысалы, заттың газ, сұйық және кристалдық күйлері құрылымдық бөлшектердің (атомдардың, молекулалардың) қозғалыс сипатымен және реттелген құрылымның болуымен немесе болмауымен ерекшеленеді. Әр түрлі кристалдық фазалар бір-бірінен кристалдық құрылым типімен, электр өткізгіштігімен, электрлік және магниттік, асқын өткізгіштік қасиеттерімен, т.б. ерекшеленеді. Сұйық фазалар бір-бірінен құраушыларының шоғырымен, асқындатқыштық қасиетінің болуы немесе болмауымен, серпімділік және электрлік қасиеттерінің анизотропиясымен өзгешеленеді. Қатты қорытпалардағы кристалдық құрылым Фазалары тығыздығымен, серпімділік модулімен, балқу температурасымен, т.б. қасиеттерімен ерекшеленуі мүмкін. Көп жағдайларда Фазалар кеңістік бойынша біртекті таралады, бірақ оған жатпайтындары да бар. Олар: екінші текті өткізгіштің аралас күйі (асқын өткізгіштік), әлсіз магнитөрісіндегі ферромагнетиктер.
3. электртехникада -- көп фазалы тізбектің құрамына енетін электр тізбектерінің бірі. Толқындық процестерді сипаттайтын функцияның мерзімді өзгеретін аргументі. Тербеліс фазаның айырымы - - екі тербелмелі процестерді сипаттайтын бір мәнді гармоникалық функциялардың аргументтерінің айырымы

Траектория (кейінгі лат. 'trajectorіus' - ығысу немесе орын ауыстыруға қатысты) - материялық нүктенің өз қозғалысы кезінде сызатын біртұтас сызығы. Егер траектория түзу болса нүктенің қозғалысы түзу сызықты, басқа жағдайда қисық сызықты қозғалыс'' деп аталады. Еркін материялық нүктенің траекториясы оған әсер ететін күштерге, бастапқы қозғалыс жағдайларына, қандай санақ жүйесіне қатысты қозғалуына және айналасындағы денелермен байланысына тәуелді.
Мысалы, бастапқы жылдамдықсыз белгілі биіктіктен жердің тарту күшінің әсерінен төмен қарай құлайтын материялық нүктенің (дененің) траекториясы түзу сызық болады; ал ол дене горизонтқа бұрыш жасай V0 жылдамдықпен ауасыз кеңістікте лақтырылса, оның траекториясы ұштары төмен қарай бағытталған парабола болады.

Фазалық кеңістік:

1) физикалық жүйенің барлық мүмкін күйлерінің жиынтығын білдіретін геометриялық бейне. Жүйенің қандай да бір уақыт мезетіндегі күйі осы кеңістіктегі нүкте түрінде кескінделеді. Мысалы, серіппеге тік ілінген жүктің күйі серіппенің созылуымен (s) және жүктің жылдамдығымен анықталады. Оның координаттары s және болатын нүктелер түріндегі күйлерінің жиыны қарастырылып отырған жүйенің екі өлшемді Фазалық кеңістікі болып табылатын жазықтықты құ-рады. Мұнда серіппедегі жүктің жақын күйлеріне фазалық жазықтықтың жақын күйлері сәйкес келеді және керісінше. Жүйе күйі өзгергенде бұл күйді кескіндейтін нүкте Фазалық кеңістікте қисық сызық сызады. Ол фазалық траектория деп аталады. Фазалық кеңістіктің әрбір нүктесі арқылы тек бір фазалық траектория өтеді. Сондықтан Фазалық кеңістік жүйенің барлық мүмкін күйлеріне сәйкес қиылыспайтын фазалық траекторияларға бөлінеді. Фазалық кеңістіктің қиылыспайтын фазалық траекториялармен толған бұл геометриялық бейнесі жүйенің фазалық портреті деп аталады. Көптеген физикалық тербелмелі құбылыстар -- автотербелістер, тербелісті қоздырудың жұмсақ және қатаң тәртіптері, автотербелісті қармау, созу, периодын екі еселеу және модуляциялау фазалық портреттерде математикалық жолмен сипатталады. Фазалық кеңістік жөніндегі түсініктер статистикалық физикада және тербелістер мен толқындар теориясында кеңінен қолданылады.
2) Статистикалық физикада остері N еркіндік дәрежелі мех. жүйенің барлық жалпыланған qі координаттары мен pі(і=1, 2,..., N) импульстері болып табылатын көп өлшемді кеңістік. Фазалық кеңістіктің өлшемділігі 2N-ге тең. Жүйенің күйін Фазалық кеңістікте координаттары q1, p1,..., qN, pN нүкте, ал жүйе күйінің уақыт бойынша өзгерісін нүктенің фазалық траектория бойымен қозғалысы кескіндейді. Жүйе энергиясының белгілі бір E мәніне сәйкес нүктелер Фазалық кеңістікте кеңістіктік энергияның әлдеқайда жоғары және төмен мәндеріне сәйкес екі бөлікке бөледі. Энергия мәндері әр түрлі беттер қиылыспайды. Тұйықталған жүйенің (Е тұрақты) траекториялары осы беттерде жатады. Көп бөлшектерден тұратын жүйе күйін статистикалық сипаттау үшін фазалық көлем (Фазалық кеңістік көлемінің элементі) және жүйенің бөліну функциясы -- жүйе күйін кескіндейтін нүктенің фазалық көлемнің кез келген элементінде болу ықтималдығы ұғымдары енгізіледі. Фазалық кеңістік -- көп бөлшектерден тұратын жүйенің бөліну функциясын зерттейтін классикалық, статистикалық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.