Elektromos töltés a képlet oszcillációs áramkörében. Oszcilláló kontúr

Tomsono virpesių formulė statusas t sritis fizika atitikmenys: angl. Thomson Formula vok. Thomsonsche Schwingungsformel, F Rus. Thomson Formula, F Pranc. Formule de Thomson, f ... Fizikos Terminų žodynas

A függőség a diffreential szórási keresztmetszete a szórási szög különböző értékek a foton cellájában cupin niche képlet képlet leírja ... Wikipedia

- [VDIA ENG szerint. Fizika az U. Thomson (W. Thomson, 1824 1907)] f LA, a nem oktatási ingadozások függőségét az oszcillációs körben az L és a tartály C: T \u003d 2pi gyökér (itt l a GN, C IN f ... Big Encyclopedic Polytechnic szótár

A Thomson hatása az egyik termoelektromos jelenség, amely abban a tényben, hogy egy homogén egyenetlenül fűtött karmester állandó árammal, a Joule Lenza törvényével összhangban kiosztott melegség mellett ... Wikipedia

Eltérő. Szekció DS szórása foton egy elektron (lásd a Compton hatása). A laborban. A koordináta-rendszer, ahol a frekvenciákat az eső és a szórt foton, az elem a testi sarokban a szórt foton, a szórási szög paraméter R0 \u003d E ... Fizikai enciklopédia

- (Thomson) (1892-ben a tudományos érdemek megkapta Kelvin Baron címét, Kelvin (1824 1907), az angol fizikus, a londoni királyi társadalom, a külföldi tag levelezője (1877) elnöke (1851 1895) címét tiszteletbeli tag ... ... ... enciklopédikus szótár

- (Thomson, William), Lord Kelvin (1824 1907), angol fizikus, a termodinamika egyik alapítója. Belfast (Írország) 1824. június 26.. Az Atya előadásai, a Glasgow Egyetem matematika professzora 8 évig kezdett meglátogatni, és 10-ben ... ... ... Enciklopédia színe

I Thomson Alexander Ivanovics, az orosz szovjet nyelv, a Szentpétervári Tudományos Akadémia (1910) tudósítójának tagja. A St. Petersburg Egyetemen (1882) végzett. A Novorossiysk Egyetem professzora ...

Thomson, Lord Kelvin (Kelvin) William (26.6.1824, Belfast, - 12/17/1907, Largs, Glasgow közelében, Londonban eltemetve), az angol fizikus, a termodinamika és a kinetikus gázok egyik alapítója, a királyi tagja Társadalom London ... Nagy szovjet enciklopédia

- (Thomson, Joseph John) (1856 1940), angol fizikus, elnyerte a fizikai Nobel-díjat 1906 a munka, ami a nyitó egy elektron. 1856. december 18-án született a Manchester Chuthe Hill külvárosában. 14 éves korában owensbe lépett ... ... ... Enciklopédia színe

4. lecke 48-169 oszcillációs kontúr. Ingyenes elektromágneses oszcillációk. Az energia átalakítása az oszcillációs körben. Thompson formula.Oszcilláció- mozgás vagy az idő múlásával megismétlődő állatok.Elektromágneses oszcillációk -ezek elektromos oszcillációk ésmágneses mezők, hogy Soproaz időszakos árulás időszakábana töltés, az áram és a feszültség. Az oszcilláló áramkör egy induktivitás és kondenzátor tekercsből álló rendszer. (A. ábra). Ha a kondenzátort fel kell tölteni és közelebb a tekercshez, akkor az orsó áramlik az áramot (B ábra). Ha a kondenzátor lemerül, akkor a lánc jelenlegi áramlata nem fog megállni az önindukció miatt a tekercsben. Az indukciós áram a LENZ szabálynak megfelelően ugyanabba az irányba halad, és újratölti a kondenzátort (B ábra). Az ebben az irányban bekövetkező áram megszűnik, és az eljárás ellentétes irányban ismétlődik (ábra. d).

Ilyen módon egy oszcilbenÖv-áramkör történikhang elektromágneses villákaz energiaátalakítás miattelektromos mező Kondenator.(W e \u003d
) a mágneses mező energia tekercsben árammal (W m \u003d
), és fordítva.

A harmonikus oszcillációk a fizikai mennyiség periodikus változásai a szinusz vagy a koszinus törvénye alatt előforduló időtől függően.

A szabad elektromágneses oszcillációk leírása

q "\u003d - ω 0 2 Q (q" - a második származék.

Az oszcillációs mozgás fő jellemzői:

Az oszcilláció időtartama - a T idő minimális időtartama, amelyen keresztül a folyamat teljesen megismétlődik.

Harmonikus oszcillációs amplitúdó - modul a legnagyobb érték ingadozó nagyság.

Egy időszak ismerete, akkor meghatározhatja az oszcillációk frekvenciáját, azaz az időegységenkénti oszcillációk számát, például másodpercenként. Ha egy oszcillációt hajtunk végre t során, akkor az 1 S ν oszcilláció számát úgy határozzák meg, mint ez: ν \u003d 1 / t.

Emlékezzünk vissza, hogy a nemzetközi egységek (ek) rendszerében az oszcillációk frekvenciája egyenlő, ha egy oszcillációt végeznek 1 másodpercig. A frekvenciatartót Herz (Rövidített: Hz) nevezik Henry GE RZA német fizikájának tiszteletére.

Az időszak időtartama után T,az Ω-nál növekvő koszinusz argumentummal 0 T,a töltési érték megismétlődik, és a koszinus ugyanolyan értéket vesz igénybe. A matematika folyamán ismert, hogy a koszinusz legkisebb időszaka 2L. Következésképpen Ω. 0 T. \u003d 2π,ahonnan ω. 0 = \u003d 2πν tehát az ω érték 0 - Ez az oszcillációk száma, de nem 1 másodpercre, de 2 literre. Ez az úgynevezett ciklikusvagy körkörös frekvencia.

A szabad oszcilláció gyakorisága saját frekvencia oszcillációrendszerek.Gyakran a jövőben a rövidségért fogunk hívni ciklikus frekvencia Csak gyakoriság. Megkülönbözteti a ciklikus frekvenciát ω 0 A ν frekvenciából a jelölésen lehet.

Analógiával a mechanikus oszcillációs rendszer differenciálegyenletének megoldásával a szabad elektromos ciklikus frekvenciaÉgbolt oszcillációegyenlő: ω 0 \u003d

A szabad oszcillációs időszak az áramkörben egyenlő: t \u003d \u003d 2π.
- thomson Formula.

Fázis oszcillációk (a görög phasis szóból - a jelenség megjelenésének, a jelenség kialakulása) - a φ értéke, a koszinusz vagy szinusz jele alatt állva. A fázist szögletes egységekben fejezzük ki - radians. A fázis bármikor meghatározza az oszcilláló rendszer állapotát egy adott amplitúdóval.

Az azonos amplitúdókkal és frekvenciákkal rendelkező oszcilláció különbözhet a fázisok között.

Ω. 0 \u003d, akkor φ \u003d ω 0 T \u003d 2π.. A hozzáállás azt mutatja, hogy az oszcilláció kezdetétől eltelt időszak melyik részét mutatja. Az időszak frakciójában kifejtett idő bármely értéke megfelel a radiánokban kifejezett fázis értékének. Tehát, idő után t \u003d (az időszak negyedei) φ \u003d , a φ \u003d π időtartama után φ \u003d 2π, stb., stb.

nem időben, de a fázisból. Az ábra ugyanazt a cosineidát mutatja, mint az előzőben, de a vízszintes tengelyen az idő helyett elhalasztották

különböző fázisértékek φ.

A mechanikai és elektromos értékek betartása oszcillációs folyamatok

Mechanikai értékek

Feladatok.

942(932). A kezdeti töltés, amelyet az oszcillációs áramkör kondenzátora jelent meg, 2-szeresére csökkent. Hányszor megváltozott: a) feszültség amplitúdó; b) az áramerősség amplitúdója;

c) a kondenzátor elektromos mezőjének és a tekercs mágneses mezőjének teljes energiája?

943(933). Az oszcilláló áramkör kondenzátorának 20-as feszültségének növekedésével a jelenlegi erő amplitúdójában 2-szer nőtt. Keresse meg a kezdeti feszültséget.

945(935). Az oszcilláló áramkör kondenzátorból áll, kapacitással C \u003d 400 PF és tekercsinduktivitásL. = 10 mp Keresse meg az aktuális i oszcilláció amplitúdóját t. , ha a feszültség oszcilláció amplitúdója u t. \u003d 500 V.

952(942). Miután (az időszak frakciójában)t / t) az oszcillációs áramkör kondenzátorán, az első díj egyenlő az amplitúdó értékével?

957(947). Milyen indukciós tekercset kell feltüntetni az oszcilláló áramkörbe, hogy a kondenzátor kapacitása 50 pf megkapja a frekvenciáját a szabad oszcilláció 10 MHz-es?

Oszcillációs kontúr. Szabad oszcilláció időszak.

1. Miután az oszcilláló áramkör kondenzátorát jelentettékq \u003d 10 -5 Cl, elhalványuló oszcilláció megjelent az áramkörben. Milyen mennyiségű hőt kiemelnek az áramkörben, amikor az oszcillációk teljesen csökkennek? A kondenzátor kapacitása C \u003d 0,01MCF.

2. Az oszcilláló áramkör 400NF kapacitású kondenzátorból áll, és a tekercs 9mkhn induktivitással rendelkezik. Mi a kontúr saját oszcillációi?

3. Milyen induktivitást kell tartalmaznia az oszcilláló áramkörbe, így 100 pf kapacitással kapja meg a saját oszcillációk időtartamát 2 ∙ 10 -6 s.

4. Hasonlítsa össze a merevségi rugókatk1 / K2 két inga rakománytömeggel, illetve 200 g és 400g, ha az oszcillációjú időszakok egyenlőek.

5. A mozdulatlan lógó terhelés tavasszal történő hatása alatt a nyúlás megegyezik 6,4 cm. Ezután a rakományt kihúzták, és elengedték, aminek következtében hetek okoztak. Meghatározza az ilyen rezgések időszakát.

6. A rugóhoz csatlakozott rakomány eltávolította az egyensúlyi helyzetből és felszabadult. A terhelés 0,5-es időtartammal ingadozott. Határozza meg a tavasz meghosszabbítását az oszcilláció megszüntetése után. A rugók tömegét nem veszik figyelembe.

7. Ugyanakkor egy matematikai inga 25 oszcillációt végez, és a másik 15. Keresse meg hosszait, ha az egyikük 10 cm-es rövidebb, mint a másik.8. Az oszcillációs áramkör 10 mF-es kapacitást tartalmazó kondenzátorból áll, és a 100 MGN induktivitásának tekercsje. Keresse meg a feszültség ingadozások amplitúdóját, ha a jelenlegi 0,1a aktuális oszcillációi amplitúdója9. A oszcilláló áramkör tekercsének induktivitása 0,5 MGN. Ezt a vázlatot az 1 MHz gyakoriságához kell konfigurálnia. Mi legyen a kondenzátor tartály ebben az áramkörben?

Vizsgálati kérdések:

1. Az alábbi kifejezések közül melyik határozza meg az oszcillációs áramkör szabad oszcillációi idejét? DE. ; B.
; BAN BEN.
; G.
; D. 2.

2. A fenti kifejezések közül melyik határozza meg a szabad oszcillációk ciklikus frekvenciáját az oszcillációs körben? A. B.
BAN BEN.
G.
D. 2π.

3. Az ábra a test koordinátáinak függőségének grafikonját mutatja, amely a tengely mentén harmonikus oszcillációt végez, akkor azóta. Mi az időszak a test ingadozása?

A. 1 C; B. 2 C; B. 3 S. . G. 4 s.

4. Az ábra egy bizonyos időpontban mutatja be a hullámprofilt. Mi a hossza?

A. 0,1 m. B. 0,2 m. 2 m. 4 m. D. 5 m.
5. Az ábra az áramerősség függőségének grafikonját mutatja az oszcilláló áramkör tekercsen keresztül. Mi az aktuális ingadozások ideje? A. 0,4 s. B. 0,3 s. V. 0,2 s. 0,1 s.

D. A válaszok között az A-G nincs helyes.

6. Az ábra egy bizonyos időpontban mutatja be a hullámprofilt. Mi a hossza?

A. 0,2 m. B. 0,4 m. V. 4 m. G. 8 m. D. 12 m.

7. Az oszcillációs áramkör elektromos oszcillációit az egyenlet határozza megq \u003d 10 -2 ∙ COS 20T (CL).

Mi a töltés ingadozásai amplitúdója?

DE . 10 -2 cl. B. COS 20T CL. B.20T CL. G.20 Cl. D.Sredi válaszol az A-G-re.

8. A tengely mentén harmonikus oszcillációval a szervezet koordinátája törvény által változikX \u003d 0,2COS (5T + ). Mi a test ingadozásainak amplitúdója?

A. XM; B. 0,2 m; c. Cos (5t +) m; (5t +) m; D.M.

9. A hullámforrás oszcillációinak frekvenciája 0,2 S -1 A 10 m / s hullám szaporítása sebessége. Mi a hullámhossz? A. 0,02 m. B. 2 m. V. 50 m.

G. A feladat állapota szerint a hullámhossz nem határozható meg. D. A válaszok között az A-G nincs helyes.

10. A 40 m hullámhossz, a 20 m / s elosztási sebesség. Mi a hullámok forrása ingadozása gyakorisága?

A. 0,5 s -1. B. 2 C -1. B. 800 C -1.

G. A feladat állapota alatt lehetetlen meghatározni a hullám forrásának oszcillációjának gyakoriságát.

D. A válaszok között az A-G nincs helyes.

3

• Elektromágneses oszcillációk - Ezek időszakos változások az elektromos áramkör elektromos és mágneses értékeinek időpontjával.

• Ingyenes úgy hívják oszcillációamelyek egy zárt rendszerben fordulnak elő, mivel ennek a rendszernek az egyensúlyi állapotának eltérése következik be.

Az oszcillációval folyamatosan folyamatban van a rendszer energiáját az egyik formából a másikba. Az elektromágneses mező oszcillációi esetén a csere csak az elektromos és mágneses komponens között haladhat meg. Legegyszerűbb rendszerahol ez a folyamat előfordulhat oszcilláló kontúr.

• Tökéletes oszcilláló kontúr (Lc-kontúr) - elektromos áramköra tekercs-induktivitásból áll L. és kondenzátor kapacitás C..

Ellentétben a valódi oszcillációs áramkörrel, amely elektromos ellenállással rendelkezik R.Az ideális kontúr elektromos ellenállása mindig nulla. Következésképpen a tökéletes oszcilláló áramkör egy valódi áramkör egyszerűsített modellje.

Az 1. ábra az ideális oszcillációs áramkör rendszerét mutatja.

Energia kontúr

Az oszcilláló áramkör teljes energiája

\\ (W \u003d w_ (e) + w_ (m), \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\ t) \u003d dfra) (2c), \\; \\; \\; \\; \\ t \\ t

Hol W E. - az oszcilláló áramkör elektromos területének energiája jelenleg, TÓL TŐL - a kondenzátor elektromos kapacitása, u. - feszültségérték a kondenzátoron egy adott időpontban, q. - Jelenleg a kondenzátor díjának értéke, W. - az oszcilláló áramkör mágneses mezőjének energiája jelenleg, L. - a tekercs induktivitása, ÉN. - Jelenleg jelenlegi ereje a tekercsben.

Folyamatok az oszcillációs áramkörben

Tekintsük az oszcillációs áramkörben bekövetkező folyamatokat.

A kontúr eltávolítása az egyensúlyi helyzetből Töltse fel a kondenzátort úgy, hogy a lemezeken feltöltésre kerüljön Q M. (2. ábra, pozíció 1 ). Figyelembe véve az egyenletet \\ (u_ (m) \u003d dfrac (q_ (m)) (c) \\ t) A kondenzátor feszültségértékét találjuk. Az aktuális a láncban ebben a pillanatban nem, azaz. ÉN. = 0.

A kondenzátor elektromos mezője által a láncban lévő kondenzátor elektromos mezőjének lezárása után megjelenik elektromosság, Tok ÉN. amely idővel növekedni fog. A kondenzátor ebben az időben elkezdi a lemerülést, mert Elektronok, ami egy áramot hoz létre, (emlékeztesse Önt arra, hogy az áram irányát a pozitív töltések mozgásának iránya a negatív kondenzátor szorítóval hagyja el, és pozitív (lásd a 2. ábrát) 2 ). A töltéssel együtt q. csökken és feszültség u. \\ (bal (U \u003d dfrac (q) (c) (c) \\ jobb). Ennek eredményeképpen az oszcillációs áramkör jelenlegi áramának árama nullától a maximális értékig nem azonnal növekszik, hanem a tekercs induktivitása által meghatározott bizonyos időtartamra.

Kondenzátor töltés q. csökken, és bizonyos időpontban nulla lesz ( q. = 0, u. \u003d 0), a tekercs aktuális áramának jelenlegi értéke Én M. (Lásd: 2. ábra, Pozíció 3 ).

A kondenzátor (és az ellenállás) elektromos területe nélkül az aktuális elektronok folytatják a tehetetlenségi mozgást. Ugyanakkor az elektronok jön egy semleges kondenzátor bilincs jelentést, hogy egy negatív töltés, kilépő elektronok semlegesen tájékoztassa őt pozitív töltés. A kondenzátoron megjelenik q. (és feszültség u.), de az ellenkező jel, azaz Kondenzátor feltöltődik. Most a kondenzátor új elektromos mezője megakadályozza az elektronmozgalmat, így az áramot ÉN. elindítja a rendeletet (lásd a 2. ábrát, a pozíciót) 4 ). Ismét, ez nem történik meg azonnal, mivel most EMF önindukciós igyekszik kompenzálni a csökkenő jelenlegi és „támogatja” azt. És az aktuális érték Én M. (terhes 3 ) Kiderül maximális aktuális érték az áramkörben.

És ismét az áramkörben lévő kondenzátor elektromos mezőjének hatása alatt egy elektromos áram jelenik meg, de az ellenkező irányba irányul, a jelenlegi ÉN. amely idővel növekedni fog. És a kondenzátor ebben az időben lemerül (lásd a 2. ábrát, pozíciót) 6 ) nulla (lásd 2. ábra, pozíció) 7 ). Stb.

A kondenzátor díja q. (és feszültség u.) Meghatározza elektromos mező energiáját W E. \\ (balra (w_ (e) \u003d dfrac (q ^ (2)) (2c) \u003d \\ dfra (C \\ cdot u ^ (2)) (2) \\ jobb), \\) és aktuális teljesítmény a tekercsben ÉN. - Mágneses mező energia Wm. \\ (balra (w_ (m) \u003d dfrac (l- cdot i ^ (2)) (2)) (2)), \\) Ezután a felelősségvállalás, a feszültség és az áram változásai megváltoznak és energiát váltanak.

Megnevezés az asztalon:

\\ (W_ (e \\, max) \u003d \\ dfra) \u003d dfrac (q_ (m) ^ (2)) (2c) \u003d dfra (C \\ cdot u_ (m) ^ (2)) (2), \\;; \\; \\; W_ (e \\, 2) \u003d \\ dfra (q_ (2) ^ (2)) (2c) \u003d \\ dfrac (C \\ cdot u_ (2) ^ (2)) (2), \\; \\; ; W_ (e \\, 4) \u003d \\ dfra (q_ (4) ^ (2)) (2c) \u003d \\ dfra (c \\ cdot u_ (4) ^ (2)) (2), \\; \\; \\; W_ (E \\, 6) \u003d \\ dfra (q_ (6) ^ (2)) (2c) \u003d \\ dfra (C \\ cdot u_ (6) ^ (2)) (2), \\)

\\ (W_ (m) \u003d dfra (l \\ cdot i_ (m) ^ (2)) (2)) (2), \\; \\; \\; w_ (m2) \u003d \\ dfrac (l \\ cdot i_ (2 ) ^ (2)) (2), \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\; \\ t \\ t \u003d Dfrac (l \\ cdot i_ (6) ^ (2)) (2). \\)

A tökéletes oszcillációs áramkör teljes energiája idővel megmarad, mivel energiavesztesége (nincs ellenállás). Azután

\\ (W \u003d w_ (e \\, max) \u003d w_ (m \\, max) \u003d w_ (e2) + w_ (m2) \u003d w_ (E4) + w_ (m4) \u003d ... \\)

Így tökéletes Lc- Consture előfordulási időszakos változások az aktuális értékekben ÉN.töltés q. és feszültség u., Sőt, az áramkör teljes energiája állandó marad. Ebben az esetben azt mondják, hogy a kontúr felmerült ingyenes elektromágneses oszcillációk.

• Ingyenes elektromágneses oszcillációk Az áramkörben ezek periodikus változások a kondenzátor lemezek, áram és feszültségszilárdság az áramkörben, amely energiafogyasztás nélkül történik külső forrásokból.

Így, az esemény a szabad elektromágneses lengések az áramkör annak köszönhető, hogy a feltöltés a kondenzátor és a megjelenése önindukciós EMF a tekercsben, amely „biztosítja” e feltöltődhet. Ne feledje, hogy a kondenzátor töltése q. és az áramellátás a tekercsben ÉN. elérje a maximális értékeket Q M. és Én M. különböző időben.

A szabad elektromágneses oszcilláció az áramkörben harmonikus jog következik be:

\\ (q \u003d q_ (m) \\ cdot \\ cl (\\ \\ \\ \\ \\ CDOT t + \\ varphi _ (1) \\ jobb), \\; \\; \\; u \u003d u_ (m) \\ cdot \\ cos \\ maradt (\\ Omega \\ cdot t + \\ varfi _ (1) \\ jobbra), \\; \\; \\; i \u003d i_ (m) \\ cdot \\ cos \\ maradt (\\ \\ \\ CDOOT T + \\ VARPHI _ (2) \\ JOG ). \\)

A legkisebb idő alatt Lc- Konter visszatér B. a kezdeti állapot (A fedél töltésének kezdeti értékéhez), úgynevezett szabad (saját) elektromágneses oszcilláció az áramkörben.

Szabad elektromágneses oszcilláció időszakban LcA rendszert a Thomson Formula határozza meg:

\\ (T \u003d 2) cdot (l- cdot c), \\; \\ \\; \\ \\ \\ \\ omega \u003d \\ dfra (1) (\\ SQRT (L \\ CDOT C)). \\)

A mechanikai analógia nézete, a tavaszi inga tökéletes oszcillációs konturációja súrlódás nélkül és az igazi súrlódás nélkül. A súrlódó erő papjain keresztül a tavaszi ingadozások ingadozása idővel elhalványul.

* A Thomson Formula következtetése

Mivel a teljes energia tökéletes Lc- A kondenzátor elektrosztatikus mezőjének és a tekercs mágneses mezőjének összegével megegyezik-e

\\ (W \u003d dfrac (q_ (m (m) ^ (2)) (2c) \u003d \\ dfrac (l \\ cdot i_ (m) ^ (2)) (2) \u003d dfra (q ^ (2)) (2c ) + \\ Dfrac (l \\ cdot i ^ (2)) (2) \u003d (\\ rm const). \\)

Megkapjuk az oszcillációs egyenletet Lc- a rendszer, az energiatakarékosság törvénye. A teljes energiájának időben történő kifejezésével, tekintettel arra, hogy

\\ (W "\u003d 0, \\; \\; \\; \\ q" \u003d I, \\; \\; \\;

a szabad oszcillációt leíró egyenletet kapunk a tökéletes áramkörben:

\\ (bal (\\ dfrac (q ^ (2)) (2c) + \\ dfracs (L \\ CDOT I ^ (2)) (2) \\ jobb) ^ ((")) \u003d \\ dfrac (q) (c ) \u003cCDOT Q "+ L \\ CDOT I \\ CDOT I" \u003d DFRAC (Q) (C) \\ CDOT Q "+ L \\ CDOT Q"

\\ (dfrac (q) (c) + l \\ cdot q "" \u003d 0, \\; \\ \\; \\; q "" + \\ dfrac (1) (L \\ CDOT C) \\ CDOT Q \u003d 0. \\ )

Felveszi az űrlapon:

\\ (q "" + \\ omega ^ (2) \\ cdot q \u003d 0, \\)

Észrevettük, hogy ez a ciklikus frekvenciával rendelkező harmonikus oszcillációk egyenlete

\\ (\\ Omega \u003d dfrac (1) (\\ SQRT (L \\ CDOT C)). \\)

Ennek megfelelően a vizsgált rezgések időtartama

\\ (T \u003d dfrac (2 \\ pi) (\\ omega) \u003d 2 \\ pi \\ cdot \\ sqrt (l \\ cdot c). \\)

Irodalom

1. Zhilko, v.v. Fizika: Tanulmányok. A 11. fokozat általános képződésének kézikönyve. SHK. RUS-vel. Yaz. Tanulás / v.v. Zhilko, L.G. Markovich. - Minszk: Nar. Asveta, 2009. - P. 39-43.

A generátor működési frekvenciáját meghatározó fő eszköz váltakozó áram, az oszcilláló áramkör. Az oszcilláló áramkör (1. ábra) induktív tekercsből áll L. (Tekintsük az ideális esetet, ha a tekercs nem rendelkezik ohmikus ellenállással) és a kondenzátor C. És úgynevezett zárva. A tekercs jellemzője induktivitás, jelezve van L. és Henry (GG) mérésére mérjük, a kondenzátort egy tartály jellemzi C.amelyet a Farades (F) mérésére mérünk.

Hagyja, hogy a kondenzátor az idő kezdeti pillanatában kerüljön felszámolásra (1. ábra), hogy az egyik lemezén egy töltés + Q. 0, és a másik - díj - Q. 0. Ugyanakkor a kondenzátorlemezek között egy elektromos mező van kialakítva.

ahol - amplitúdó (maximum) feszültség vagy potenciális különbség a kondenzátor lemezeken.

Az áramkör áramkör után a kondenzátor lemerül, és az áramkör elindul az elektromos áram (2. Mivel a láncban bekövetkező változó áramlási áramlások, az önindukciós EMP-t a tekercsben indukálják, ami megakadályozza a kondenzátor kisülését. Ezért a kondenzátor kibocsátásának folyamata azonnal előfordul, de fokozatosan. Az idő minden pillanatában a kondenzátorlemezek lehetséges különbsége

(ahol - a kondenzátor töltése pillanatban) megegyezik a tekercs potenciális különbségével, azaz Egyenlő az EMF önindukcióval

1. ábra	2. ábra

Ha a kondenzátor teljesen lemerül, és a tekercsben lévő áramerősség eléri a maximális értéket (3. ábra). A tekercs mágneses mezőjének indukálása szintén maximális, és a mágneses mező energiája egyenlő lesz

Az áram áramának csökkenése csökken, és a töltés felhalmozódik a kondenzátor lemezeken (4. ábra). Ha az áram nullára csökken, a kondenzátor töltése eléri a maximális értéket Q. 0, de a címke, amelyet pozitívan feltöltött, negatívan kell feltüntetni (5. ábra). A kondenzátor ismétlődik, és a lánc jelenlegi áramlása az ellenkező irányba áramlik.

Tehát az egy kondenzátorból való átáramlás folyamata ismét újra és újra megismétlődik az egyik kondenzátorhoz. Azt mondják, hogy az áramkör megtörténik elektromágneses oszcillációk . Ez a folyamat összefügg nemcsak a rezgések a töltés érték és a feszültség a kondenzátor, a jelenlegi erők a tekercsben, hanem a szivattyúzási az energiát az elektromos mező mágneses és vissza.

3. ábra.	4. ábra.

Töltse fel a kondenzátort a maximális feszültségre, csak akkor fordul elő, ha az oszcillációs áramkörben nincs energiaveszteség. Az ilyen kontúrot tökéletesnek nevezik.

A valódi áramkörökben a következő energiaveszteség történik:

1) termikus veszteségek, mert R. ¹ 0;

2) veszteségek a dielektromos kondenzátorban;

3) hiszterézis veszteségek a mag tekercsben;

4) A sugárzás elleni veszteségek stb. Ha elhanyagolod ezeket az energiaveszteséget, akkor írhatod ezt, vagyis

A tökéletes oszcillációs áramkörben előforduló rezgések, amelyekben ezt az állapotot meg kell hívni ingyenesvagy saját, a kontúr oszcillációi.

Ebben az esetben a feszültség U. (és töltés Q.) A kondenzátor a harmonikus törvényre változik:

ahol n az oszcilláló áramkör belső frekvenciája, w 0 \u003d 2pn - a oszcilláló áramkör saját (kör alakú) frekvenciája. Az áramkörben lévő elektromágneses oszcillációk gyakorisága az áramkörben van meghatározva

T. - az idő, amely során a kondenzátoron és az áramkörben bekövetkező áramforrású ingadozás kerül meghatározásra Thomson Formula

Az áramkör áramának erőssége szintén harmonikus jogban változik, de a fázis feszültségének elmaradása. Ezért az áramkör aktuális függőségét megnézik

. (9)

A 6. ábra a feszültségváltási grafikonokat mutatja be U. a kondenzátoron és az áramon ÉN. Az ideális oszcillációs áramkörbe való tekercsben.

Az igazi áramkörben az egyes oszcillációjú energia csökken. A kondenzátoron és az áramkörben lévő áramerősség amplitúdója csökken, az ilyen oszcillációt büntetésnek hívják. A generátorok meghatározásában lehetetlen alkalmazni őket, mert A készülék a legjobban impulzus üzemmódban működik.

5. ábra	6. ábra.

Ahhoz, hogy szerencsétlen rezgések, szükséges, hogy kompenzálja a veszteséget energia sokféle működési frekvenciát, beleértve azokat, amelyeket a gyógyászatban.

Ha összehasonlítjuk az ábrát. 50 rizzsel. 17, amelyen a test ingadozása a rugókon látható, nem nehéz nagy hasonlóságot teremteni a folyamat minden szakaszában. Létrehozhat egyfajta "szótár", amely segítségével az elektromos oszcillációk leírását mechanikai leírásba és vissza lehetne fordítani. Ez a szótár.

Próbálja meg újra az előző bekezdést ezzel a "szótárral". A kezdeti pillanatban a kondenzátort fel kell tölteni (a test elhajlott), azaz a rendszert az elektromos (potenciális) energiaellátás nyújtja. Elkezdi áramlni az áramot (a test megszerzi a sebességet), a jelenlegi időszak és a mágneses energia a legnagyobb, és a kondenzátor lemerül, a töltés nulla (a test aránya és kinetikus energiája a legnagyobb , és a test áthalad az egyensúlyi helyzetben), stb.

Ne feledje, hogy a kondenzátor kezdeti töltése, és ezért az akkumulátor elektromotoros ereje által létrehozott feszültséget hoz létre. Másrészt a test kezdeti eltérését a mentesített erő hozza létre. Így a mechanikus oszcillációs rendszeren működő erő hasonló szerepet játszik az elektromos oszcillációs rendszeren működő elektromotoros erővel. A "szótár" tehát kiegészítheti egy másik "fordítás":

7) Force, 7) Elektromotoros erő.

Mindkét folyamat mintáinak hasonlóságai folytatódnak. A mechanikus oszcillációk a súrlódás miatt elhalványulnak: Minden oszcillációval az energia egy része a súrlódás miatt a hőbe kerül, így az amplitúdó kevésbé és kevesebb. Ugyanígy, az egyes újratöltési a kondenzátor, része a jelenlegi energia haladjon át kibocsátott hő jelenléte miatt az ellenállás a tekercs huzal. Ezért az áramkör elektromos oszcillációja is elhalványul. Az elektromos oszcillációra vonatkozó ellenállás ugyanolyan szerepet játszik, mint a súrlódás mechanikai oszcillációkhoz.

1853-ban Az angol fizikus William Thomson (Lord Kelvin, 1824-1907) elméletileg azt mutatta, hogy a kondenzátor kondenzátor és induktorokból álló áramkörben lévő saját elektromos oszcillációja harmonikus, és az időtartamot a képlet kifejezi

(- Henryben - a Faradesben - másodpercben). Ezt az egyszerű és nagyon fontos képletet Thomson képletének nevezik. A rezgőkörök magukat a kapacitás és induktivitás gyakran nevezik Tomsonovski, mivel a Thomson első alkalommal adta az elmélet elektromos ingadozások ilyen áramköröket. A közelmúltban a "-konutour" kifejezést egyre inkább használják (és hasonlóan "-contour", "-Contour" stb.).

Összehasonlítva a Thomson-képletet egy olyan képletgel, amely meghatározza az elasztikus inga harmonikus oszcillációinak időtartamát (9. §), látjuk, hogy a testtömeg ugyanolyan szerepet játszik, mint az induktivitás, és a rugó merevsége ugyanolyan szerepet játszik, mint az érték, a fordított tartály (). Ennek megfelelően a "szótár" a második sorban rögzíthető:

2) Tavaszi merevség 2) A kapacitív kapacitás mennyisége.

Különböző kiválasztás, és az elektromos oszcilláció bármilyen időszakát kaphat. Természetesen az elektromos oszcillációk időtartamától függően használatra van szükség különböző utak észrevételeik és nyilvántartásaik (oszcillográfok). Ha például, akkor aztán az időszak lesz

azaz oszcillációk fordulnak elő egy gyakorisággal. Ez egy példa az elektromos oszcillációkra, amelyek frekvenciája a hangtartományban van. Az ilyen oszcillációk hallhatók a telefon használatával és írhatók a hurok oszcilloszkópra. Az elektronikus oszcilloszkóp lehetővé teszi, hogy mind az ilyen, mind a nagyfrekvenciás oszcillációk beolvasását kapja meg. A rádiós mérnöki tevékenységben rendkívül gyors oszcillációt használnak - a frekvenciák sok millió hertz. Az elektronikus oszcilloszkóp segítségével megfigyelni alakjuk is, mint tudjuk a segítségével egy inga pályán a füstölt rekord (3. §), hogy a forma az inga oszcilláció. A szabad elektromos oszcillációk oszcilloszkópját az oszcilláló áramkör egyszeri gerjesztésében általában nem alkalmazzák. Az a tény, hogy az áramkörben lévő egyensúly állapota csak néhány periódusban van felszerelve, vagy a legjobb esetben több tízéves időszakra (a kontúr induktivitásának, kapacitásának és ellenállásának kapcsolatától függően). Ha, mondjuk, a csillapítás a folyamat szinte véget ér 20 időszakokban, akkor a fenti példában a kontúr időszakok az egész járvány szabad rezgések, akkor lesz egy szó, és nyomon követni a oszcillogramos egy egyszerű vizuális megfigyelés nagyon nehéz lesz. A feladat könnyen megoldható, ha az egész folyamat a gerjesztés rezgések azok szinte teljes fakul -, hogy rendszeresen ismételni. Így a telepítésével elektronikus oszcilloszkóp feszültség is időszakos és szinkronban van a gerjesztő folyamat rezgések, akkor kényszeríteni az elektronikus sugárnyaláb többszörösen „dolgozzon” ugyanazt oszcillogram ugyanazon a képernyőn a képernyő. Meglehetősen gyakori ismétléssel a képernyőn megfigyelt kép általában szerencsétlennek tűnik, vagyis megszakítjuk a rögzített és változatlan görbét, amelynek ötlete rizst ad. 49, b.

A diagramban az 1. ábrán látható kapcsolóval. 49, és az eljárás ismételt ismétlése egyszerűen beszerezhető, rendszeresen a kapcsolót az egyik pozícióból a másikra dobja.

A rádiótechnika ugyanolyan fejlettebb és gyors elektromos váltási módszerekkel rendelkezik, amelyek elektronikus lámpákkal rendelkeznek áramkörökkel. De még mielőtt a találmány szerinti, az elektronikus lámpa találták szellemes módszerrel a periodikus ismétlés a gerjesztés az oszcillálás gyengülése egy áramkörben használatán alapuló szikra töltés. Ennek a módszernek az egyszerűsége és egyértelműsége miatt több többre összpontosítunk.

Ábra. 51. Az oszcilláció szikra gerjesztése az áramkörben

A rezgőkör van törve egy kis rés (szikraköz 1), amelynek végei kapcsolódnak a szekunder tekercs a növekedésével transzformátor 2 (ábra. 51). Az áram a transzformátor töltődik fel a kondenzátor 3, amíg a feszültség a szikraköz egyenlővé válik a feszültség a bontás (lásd kötet II, §93). Ezen a ponton, egy szikra rangot történik a szikraköz, ami bezárja a kontúrt, mivel az oszlop erősen ionizált gáz a szikra csatornán tölti a jelenlegi majdnem olyan jól, mint a fém. Ilyen zárt áramkörben az elektromos oszcillációk a fent leírtak szerint merülnek fel. Míg a szikra rés jól költ, a transzformátor másodlagos tekercsje gyakorlatilag a szikra spin, így a transzformátor összes feszültsége a másodlagos tekercselésre esik, amelynek ellenállása sokkal szikrát ellenáll. Következésképpen egy jól karbantartott szikra rés, a transzformátor gyakorlatilag nem okozza a kontúr energiáját. Az a tény, hogy a kontúr ellenállása van, az oszcillációs energia egy része a Jowleto hőségre, valamint a szikraban, az oszcillációban lévő folyamatok, rövid idő után az áram és a feszültség amplitúdója annyira, hogy a szikra megy ki. Ezután az elektromos oszcillációk megszakadnak. Ettől a ponttól kezdve, a transzformátor ismét megjelenik a kondenzátor, amíg a bontás ismét fellép, és az egész folyamat ismétlődik (ábra. 52). Így a szikrák kialakulása és kihalása lejátszja az automatikus kapcsoló szerepét, amely az oszcillációs folyamat megismétlését biztosítja.

Ábra. 52. A görbe a) megmutatja, hogyan változik magasfeszültség A transzformátor nyitott másodlagos tekercsén. Ezekben a pillanatokban, amikor ez a feszültség eléri a lebontó feszültséget, a szikra szikrázik a szikra rés, a kontúr zárva van, kiderül egy flash lebegő oszcilláció - görbék B)