Гармоникалық тербелістердің графиктері

Жоспар

Гармоникалык тербелістегі шамалардың уақытка тәуелділігін көрнекі түрде кескіндеу үшін графиктік тәсілді қолданған ыңғайлы. Егер масштаб белгілі болса, гармоникалык тербелістердің графигінен тербелістің негізгі сипаттамаларын аныктауға болады.
Электромагниттік тербелістердің: зарядтың, ток күшінің және ток күшінің өзгеру жылдамдығының уақытқа тәуелділік графиктерін салайық. Ол үшін зерттеліп отырған шама уақыттың функциясы ретінде берілу кажет. Заряд үшін (1.5) теңдеуін қолдануға болады, яғни

Ток күшінің тербеліс тендеуін алу үшін зарядтың уақыт бойынша туындысын аламыз: . Егер деп белгілесек, соңғы өрнек
немесе (1.14)
түріне келеді. Ток күшінің өзгеріс жылдамдығыньщ теңдеуін жазу үшін зарядтан екінші туынды алайық: . Мұндағы ток күшінің амплитудасын ескерсек, соңғы өрнек былай жазылады:

Біз ток күшінің өзгеріс жылдамдығы өздік индукция электр қозғаушы күшін анықтайтынын білеміз, , сонда

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Гармоникалық тербелістердің графиктері

Гармоникалык тербелістегі шамалардың уақытка тәуелділігін көрнекі түрде
кескіндеу үшін графиктік тәсілді қолданған ыңғайлы. Егер масштаб белгілі
болса, гармоникалык тербелістердің графигінен тербелістің негізгі
сипаттамаларын аныктауға болады.
Электромагниттік тербелістердің: зарядтың, ток күшінің және ток күшінің
өзгеру жылдамдығының уақытқа тәуелділік графиктерін салайық. Ол үшін
зерттеліп отырған шама уақыттың функциясы ретінде берілу кажет. Заряд үшін
(1.5) теңдеуін қолдануға болады, яғни

Ток күшінің тербеліс тендеуін алу үшін зарядтың уақыт бойынша туындысын
аламыз: . Егер деп белгілесек, соңғы өрнек
немесе (1.14)
түріне келеді. Ток күшінің өзгеріс жылдамдығыньщ теңдеуін жазу үшін
зарядтан екінші туынды алайық: . Мұндағы ток күшінің
амплитудасын ескерсек, соңғы өрнек былай жазылады:

Біз ток күшінің өзгеріс жылдамдығы өздік индукция электр қозғаушы күшін
анықтайтынын білеміз, , сонда

е = -Ы' = -Ьдт(4соз (оу

(1.16)

деп белгілесек,

аламыз. Конденсатор астарларының арасындағы кернеуді (потенциалдар
айырымын) аньщтайық. Ол үшін электр сыйымдылығының өрнегінен

тауып және деп белгілесек, кернеудің лездік мәнін аламыз

(1.17)
Енді жоғарыдағы теңдеулердің графиктерін салайық. Абсцисса осінің
астыңғы жағында периодтың бөліктерімен алынған уакыт, ал үстіңгі жағында
соған сәйкес тербеліс фазасы көрсетілген (1.7-сурет). Масштаб барлық
графиктерде бірдей.

Егер масштаб белгілі болса, абсцисса осінен периодты (жиілікті),
ординаталар осінен тербелістегі шаманың амплитудасы мен лездік мәнін табуға
болады. Фазалык ығысулар да (графиктерді салыстырса) көрініп тұр.
Конденсатордың астарларындағы заряд пен кернеу максимал болған мезетте ток
күші нөлге тең.
Контурдағы ток күшініқ тербелістері фаза бойынша зарядтың
тербелістерінен -ге озып отырады. Заряд пен кернеудің тербелістері
бірдей фазада жүреді. Жалпы, фазаның мәнін емес, әр түрлі тербелістердің
фазалық айырымын білу маңызды.

Еріксіз тербелістер. Автотербелістер

Бұдан бұрын айтып кеткеніміздей, нақты тербелмелі жүйедегі тербеліс
энергиясы біртіндеп жылу энергиясына айналады да, еркін тербелістер өшеді.
Тербеліс өшпеу үшін энергия шығынын толықтырып отыру керек. Мұның екі жолы
бар.
Бірінші жолы — тербелмелі жүйеге периодты түрде сырттан өсер етіп,
энергияны толыктырып отыру. Механикалық тербелістерде маятникке сырттан
периодты күш, ал тербелмелі контурда периодты кернеу әсер етеді. Мұндай
тербелістер сыртқы мәжбүр етуші әсердің (күштің немесе кернеудің)
жиілігіндей жиілікпен және сондай заңдылықпен жүреді. Бұл — еріксіз
тербелістер. Мысалы, айнымалы электр тогы еріксіз тербеліске жатады, себебі
ол тізбекте айнымалы ток генераторынан алынған айнымалы кернеудің әсерінен
пайда болады. Біз күнделікті тұрмыста жиілігі 50 Гц айнымалы токты
пайдаланып жүрміз. Келесі тарауда айнымалы токты толық қарастырамыз.
Өшпейтін тербелістердің екінші түрі — автотербелістер. Олар еріксіз
тербелістерден сырткы периодты әсерді қажет етпейтінімен ерекшеленеді.
Энергия көзі тербелмелі жүйенің өзінде болады да, шығынды толтыратын
энергияның берілуін жүйенің өзі реттеп отырады. Сонымен, автотербелістер —
сыртқы периодты күштердің әсерінсіз жүйеде журетін өшпейтін тербелістер.
Автотербелістердің жиілігі мен амплитудасы тербелмелі жүйенің құрылысына
байланысты. Кез келген автотербелмелі жүйе мынадай бөліктерден турады:
энергия көзі, тербелмелі бөлік және клапан. Клапан (кілт) тербелмелі
бөлікке оның тербелістеріне сәйкес керек уақытта энергия көзінен келетін
энергияны жіберіп, не жауып отырады. Бұл процесті тербелмелі жүйенің өзі
автоматты түрде реттеп тұрады.
Электрлік автотербелістердің мысалы ретінде транзисторлы генераторды
қарастырайық. Ол тербелмелі контурдан, энергия көзінен және транзистордан
тұрады. Алдымен, транзистор деген не екенін еске түсірейік. Бұл —
өткізгіштігі әр түрлі үш жартылай өткізгіштен -эмиттерден, базадан және
коллектордан тұратын триод.
Транзисторлар р— ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.