Οι διακυμάνσεις του ηλεκτρικού ρεύματος συμβαίνουν σύμφωνα με το νόμο. Τ

Θέμα 3. Ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Βασικές ερωτήσεις του θέματος: 3. 1. 1. Ελεύθερες ηλεκτρικές ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση 3. 1. 2. Απόσβεση ηλεκτρικών ταλαντώσεων 3. 1. 3. Εξαναγκασμένες ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Συντονισμός 3. 1. 4. Εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα.

Επανάληψη Αρμονικές ταλαντώσεις A - πλάτος ταλάντωσης; ω - κυκλική συχνότητα (ωt + φ0) - φάση ταλάντωσης. Το φ0 είναι η αρχική φάση της ταλάντωσης. Διαφορική εξίσωση ελεύθερων μη απόσβεσης αρμονικών ταλαντώσεων: Η εξίσωση ενός επιπέδου αρμονικού κύματος που διαδίδεται κατά μήκος του άξονα Χ:

3. 1. Ελεύθερες ηλεκτρικές ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση Ένα ταλαντούμενο κύκλωμα είναι ένα κύκλωμα που αποτελείται από έναν πυκνωτή και ένα πηνίο. E είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. H είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου. q είναι η χρέωση. C είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή. L είναι η αυτεπαγωγή του πηνίου, I είναι το ρεύμα στο κύκλωμα

- φυσική κυκλική συχνότητα ταλάντωσης Τύπος Thomson: (3) T - περίοδος φυσικών ταλαντώσεων στο κύκλωμα ταλάντωσης

Ας βρούμε τη σχέση μεταξύ των τιμών πλάτους ρεύματος και τάσης: Από το νόμο του Ohm: U=IR - αντίσταση κύματος.

Η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου (η ενέργεια ενός φορτισμένου πυκνωτή) ανά πάσα στιγμή: Η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου (η ενέργεια του επαγωγέα) ανά πάσα στιγμή:

Η μέγιστη (πλάτος) τιμή της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου: - η μέγιστη τιμή της ενέργειας του ηλεκτρικού πεδίου Συνολική ενέργεια του ταλαντωτικού κυκλώματος ανά πάσα στιγμή: Η συνολική ενέργεια του κυκλώματος διατηρείται σταθερή

Εργασία 3. 1 Ένα κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από έναν πυκνωτή και έναν επαγωγέα. Προσδιορίστε τη συχνότητα των ταλαντώσεων που συμβαίνουν στο κύκλωμα εάν το μέγιστο ρεύμα στον επαγωγέα είναι 1,2 A, η μέγιστη διαφορά δυναμικού μεταξύ των πλακών πυκνωτή είναι 1200 V, η συνολική ενέργεια του κυκλώματος είναι 1,1 m. J. Δίνεται: Im = 1,2 A UCm = 1200 In W \u003d 1,1 m. J \u003d 1,1 10 -3 J ν-?

Εργασία Στο κύκλωμα ταλάντωσης, η χωρητικότητα αυξήθηκε κατά 8 φορές και η επαγωγή μειώθηκε στο μισό. Πώς θα αλλάξει η περίοδος των φυσικών ταλαντώσεων του κυκλώματος; α) θα μειωθεί κατά 2 φορές. β) θα αυξηθεί κατά 2 φορές. γ) θα μειωθεί κατά 4 φορές. δ) θα αυξηθεί κατά 4 φορές.

(7)

(17)

Επιρροή στις ταλαντώσεις το περίγραμμα του οδηγού E.D.S., του οποίου οι συχνότητες είναι διαφορετικές από το ω0, θα είναι όσο πιο αδύναμη, τόσο πιο «οξεία» η καμπύλη συντονισμού. Η «ευκρίνεια» της καμπύλης συντονισμού χαρακτηρίζεται από το σχετικό πλάτος αυτής της καμπύλης, ίσο με Δω/ω0, όπου Δω είναι η διαφορά κύκλου. συχνότητες στο I=Im/√ 2

Εργασία 3. 2 Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από μια αντίσταση με αντίσταση 100 ohms, έναν πυκνωτή χωρητικότητας 0,55 microns. Ф και πηνία με αυτεπαγωγή 0,03 H. Προσδιορίστε τη μετατόπιση φάσης μεταξύ του ρεύματος μέσω του κυκλώματος και της εφαρμοζόμενης τάσης εάν η συχνότητα της εφαρμοζόμενης τάσης είναι 1000 Hz. Δίνεται: R = 100 ohm C = 0,55 microns. Ф = 5,5 10 -7 Ф L = 0,03 H ν = 1000 Hz φ-?

1. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα

2. Κλειστό ταλαντωτικό κύκλωμα Τύπος Thomson.

3. Ανοικτό κύκλωμα ταλάντωσης. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

4. Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Ταξινόμηση των διαστημάτων συχνότητας που υιοθετείται στην ιατρική.

5. Επίδραση στο ανθρώπινο σώμα με εναλλασσόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία για θεραπευτικούς σκοπούς.

1. Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell, ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο είναι ένα σύνολο εναλλασσόμενων αμοιβαία κάθετων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που κινούνται στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός.

Όπου και είναι η σχετική διαπερατότητα και διαπερατότητα του μέσου.

Η διάδοση ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου συνοδεύεται από μεταφορά ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας.

Όλα τα είδη εναλλασσόμενων ρευμάτων χρησιμεύουν ως πηγές ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (ακτινοβολία e / m): εναλλασσόμενο ρεύμα σε αγωγούς, ταλαντωτική κίνηση ιόντων, ηλεκτρονίων και άλλων φορτισμένων σωματιδίων, περιστροφή ηλεκτρονίων σε ένα άτομο γύρω από τον πυρήνα κ.λπ.

Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διαδίδεται με τη μορφή ενός εγκάρσιου ηλεκτρομαγνητικού κύματος, που αποτελείται από δύο κύματα που συμπίπτουν σε φάση - ηλεκτρικό και μαγνητικό.

Το μήκος, η περίοδος T, η συχνότητα και η ταχύτητα διάδοσης του κύματος σχετίζονται με τη σχέση

Η ένταση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος ή η πυκνότητα ροής ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας είναι ανάλογη του τετραγώνου της συχνότητας των κυμάτων.

Η πηγή των έντονων e/m κυμάτων θα πρέπει να είναι εναλλασσόμενα ρεύματα υψηλής συχνότητας, τα οποία ονομάζονται ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Ως γεννήτρια τέτοιων ταλαντώσεων χρησιμοποιείται ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα.

2. Το κύκλωμα ταλάντωσης αποτελείται από έναν πυκνωτή και ένα πηνίο

.

Πρώτον, ο πυκνωτής φορτίζεται. Το πεδίο μέσα σε αυτό είναι Е=Е m . Στο τέλος τη στιγμή που ο πυκνωτής αρχίζει να εκφορτίζεται. Στο κύκλωμα θα εμφανιστεί αυξανόμενο ρεύμα και στο πηνίο εμφανίζεται ένα μαγνητικό πεδίο H. Καθώς ο πυκνωτής αποφορτίζεται, το ηλεκτρικό του πεδίο εξασθενεί και το μαγνητικό πεδίο του πηνίου αυξάνεται.

Τη χρονική στιγμή t 1, ο πυκνωτής αποφορτίζεται πλήρως. Στην περίπτωση αυτή, Ε=0, Η=Η m. Τώρα όλη η ενέργεια του κυκλώματος θα συγκεντρωθεί στο πηνίο. Μετά το ένα τέταρτο της περιόδου, ο πυκνωτής θα επαναφορτιστεί και η ενέργεια του κυκλώματος θα περάσει από το πηνίο στον πυκνωτή κ.ο.κ.

Οτι. ηλεκτρικές ταλαντώσεις με περίοδο Τ συμβαίνουν στο κύκλωμα. κατά το πρώτο μισό της περιόδου, το ρεύμα ρέει προς μία κατεύθυνση, κατά το δεύτερο μισό της περιόδου - προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Οι ηλεκτρικές ταλαντώσεις στο κύκλωμα συνοδεύονται από περιοδικούς αμοιβαίους μετασχηματισμούς των ενεργειών του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή και του μαγνητικού πεδίου του πηνίου αυτοεπαγωγής, όπως οι μηχανικές ταλαντώσεις ενός εκκρεμούς συνοδεύονται από αμοιβαίους μετασχηματισμούς του δυναμικού και της κινητικής ενέργειες του εκκρεμούς.

Η περίοδος των e/m ταλαντώσεων στο κύκλωμα καθορίζεται από τον τύπο Thomson

Όπου L είναι η αυτεπαγωγή του κυκλώματος, C είναι η χωρητικότητά του. Οι ταλαντώσεις στο κύκλωμα αποσβένονται. Για την υλοποίηση συνεχών ταλαντώσεων, είναι απαραίτητο να αντισταθμιστούν οι απώλειες στο κύκλωμα επαναφορτίζοντας τον πυκνωτή με τη βοήθεια μιας συσκευής c / i.

3. Ένα ανοιχτό κύκλωμα ταλάντωσης είναι ένας ευθύς αγωγός με διάκενο σπινθήρα στη μέση, ο οποίος έχει μικρή χωρητικότητα και επαγωγή.

Σε αυτόν τον δονητή, το εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο δεν ήταν πλέον συγκεντρωμένο μέσα στον πυκνωτή, αλλά περιέβαλλε τον δονητή από το εξωτερικό, γεγονός που αύξησε σημαντικά την ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ο δονητής Hertz είναι ένα ηλεκτρικό δίπολο με μεταβλητή ροπή.

Η ακτινοβολία Η/Μ του ανοιχτού δονητή 1 καταγράφεται χρησιμοποιώντας τον δεύτερο δονητή 3, ο οποίος έχει την ίδια συχνότητα ταλάντωσης με τον δονητή ακτινοβολίας, δηλ. συντονίζεται σε συντονισμό με τον πομπό και επομένως ονομάζεται αντηχείο.

Όταν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα φτάνουν στον συντονιστή, συμβαίνουν ηλεκτρικές ταλαντώσεις σε αυτόν, που συνοδεύονται από έναν σπινθήρα που πηδά μέσα από το διάκενο του σπινθήρα.

Οι επίμονες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις αποτελούν πηγή συνεχούς μαγνητικής ακτινοβολίας.

4. Από τη θεωρία του Maxwell προκύπτει ότι διάφορα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, συμπεριλαμβανομένων των κυμάτων φωτός, έχουν κοινή φύση. Από αυτή την άποψη, είναι σκόπιμο να αντιπροσωπεύονται όλα τα είδη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με τη μορφή μιας ενιαίας κλίμακας.

Ολόκληρη η κλίμακα χωρίζεται υπό όρους σε έξι εύρη: ραδιοκύματα (μακρύ, μεσαίο και βραχύ), υπέρυθρο, ορατό, υπεριώδες, ακτίνες Χ και ακτινοβολία γάμμα.

Τα ραδιοκύματα προκαλούνται από εναλλασσόμενα ρεύματα σε αγωγούς και ηλεκτρονικές ροές.

Η υπέρυθρη, η ορατή και η υπεριώδης ακτινοβολία προέρχονται από άτομα, μόρια και γρήγορα φορτισμένα σωματίδια.

Η ακτινοβολία ακτίνων Χ εμφανίζεται κατά τη διάρκεια ενδοατομικών διεργασιών, η ακτινοβολία γάμμα είναι πυρηνικής προέλευσης.

Ορισμένες περιοχές αλληλοεπικαλύπτονται επειδή κύματα ίδιου μήκους μπορούν να παραχθούν με διαφορετικές διαδικασίες. Έτσι, η μεγαλύτερη υπεριώδης ακτινοβολία βραχέων κυμάτων εμποδίζεται από ακτίνες Χ μακρών κυμάτων.

Στην ιατρική, η ακόλουθη υπό όρους διαίρεση των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων σε εύρη συχνοτήτων είναι αποδεκτή.

Συχνά ο φυσικοθεραπευτικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός χαμηλής και ακουστικής συχνότητας ονομάζεται χαμηλής συχνότητας. Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός όλων των άλλων συχνοτήτων ονομάζεται γενικευμένη έννοια της υψηλής συχνότητας.

Μέσα σε αυτές τις ομάδες συσκευών, υπάρχει επίσης μια εσωτερική ταξινόμηση ανάλογα με τις παραμέτρους και τον σκοπό τους.

5. Επίδραση στο ανθρώπινο σώμα από εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο.

Τα δινορεύματα προκύπτουν σε μαζικά αγώγιμα σώματα σε εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Αυτά τα ρεύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση βιολογικών ιστών και οργάνων. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται επαγωγική θερμότητα.

Με την επαγωγική θερμότητα, η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στους ιστούς είναι ανάλογη με τα τετράγωνα της συχνότητας και της επαγωγής του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου και αντιστρόφως ανάλογη με την ειδική αντίσταση. Επομένως, ιστοί πλούσιοι σε αιμοφόρα αγγεία, όπως οι μύες, θα θερμαίνονται πιο έντονα από τους ιστούς με λίπος.

Έκθεση σε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο

Σε ιστούς σε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο, προκύπτουν ρεύματα μετατόπισης και ρεύματα αγωγιμότητας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ηλεκτρικά πεδία υπερυψηλών συχνοτήτων, οπότε η αντίστοιχη φυσιοθεραπευτική μέθοδος ονομάζεται θεραπεία UHF.

Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στο σώμα μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

(1)

Εδώ Ε είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου

l - το μήκος του αντικειμένου που τοποθετείται στο κουτί

S - το τμήμα του

Η αντίστασή του

Η αντίστασή του.

Διαιρώντας και τα δύο μέρη (1) με τον όγκο Sl του σώματος, λαμβάνουμε την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται σε 1 s σε 1 m 3 ιστού:

Έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα

Η χρήση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην περιοχή μικροκυμάτων - θεραπεία μικροκυμάτων (συχνότητα 2375 MHz, \u003d 12,6 cm) και θεραπεία DCV (συχνότητα 460 MHz, \u003d 65,2 cm)

Τα κύματα Η/Μ έχουν θερμική επίδραση σε βιολογικά αντικείμενα. Το κύμα Η/Μ πολώνει τα μόρια της ύλης και περιοδικά τα αναπροσανατολίζει ως ηλεκτρικά δίπολα. Επιπλέον, το κύμα e/m επηρεάζει τα ιόντα των βιολογικών συστημάτων και προκαλεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα αγωγιμότητας.

Έτσι, σε μια ουσία σε ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, υπάρχουν τόσο ρεύματα μετατόπισης όσο και ρεύματα αγωγιμότητας. Όλα αυτά οδηγούν σε θέρμανση της ουσίας.

Τα ρεύματα μετατόπισης λόγω του επαναπροσανατολισμού των μορίων του νερού έχουν μεγάλη σημασία. Από αυτή την άποψη, η μέγιστη απορρόφηση της ενέργειας των μικροκυμάτων εμφανίζεται σε ιστούς όπως οι μύες και το αίμα, και λιγότερο στον λόξυγκα των οστών και στον λιπώδη λόξυγκα, είναι μικρότεροι και θερμαίνονται.

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να επηρεάσουν βιολογικά αντικείμενα σπάζοντας δεσμούς υδρογόνου και επηρεάζοντας τον προσανατολισμό των μακρομορίων DNA και RNA.

Λαμβάνοντας υπόψη τη σύνθετη σύνθεση των ιστών, θεωρείται υπό όρους ότι κατά τη θεραπεία με μικροκύματα, το βάθος διείσδυσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι 3-5 cm από την επιφάνεια και με θεραπεία LCV έως 9 cm.

Τα κύματα εκατοστών e/m διεισδύουν σε μύες, δέρμα, βιολογικά υγρά έως 2 cm, σε λίπος, οστά - έως 10 cm.

Αυτό μας επιτρέπει να αγνοήσουμε την κυματική φύση των διεργασιών και να τις περιγράψουμε ως ηλεκτρικές. φορτίζει Q (σε χωρητικά στοιχεία κυκλώματος) και ρεύματα I (σε επαγωγικά και διασκορπιστικά στοιχεία) σύμφωνα με την εξίσωση συνέχειας: I=±dQ/dt. Στην περίπτωση ενός απλού ταλαντωτικού κυκλώματος, τα Ε. έως. περιγράφονται από την εξίσωση:

όπου L είναι αυτοεπαγωγή, C είναι χωρητικότητα, R είναι αντίσταση, ? - εξωτερικό εμφ.

Φυσικό Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. . 1983 .

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

- ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσειςσε οιονεί ακίνητα κυκλώματα, των οποίων οι διαστάσεις είναι μικρές σε σχέση με το μήκος του ηλ.-μαγνήτη. κυματιστά. Αυτό καθιστά δυνατό να μην ληφθεί υπόψη η κυματική φύση των διεργασιών και να περιγραφούν ως διακυμάνσεις του ηλεκτρικού ρεύματος. φορτία (σε χωρητικά στοιχεία κυκλώματος) και ρεύματα Εγώ(σε επαγωγικά και διασκορπιστικά στοιχεία) σύμφωνα με την εξίσωση συνέχειας: Στην περίπτωση ενός single ταλαντευτικό κύκλωμαΤα Ε. έως. περιγράφονται από την εξίσωση όπου L είναι αυτεπαγωγή, C είναι χωρητικότητα, R-αντίσταση, - μεταβλητή εξωτερική emf. Μ. Α. Μίλερ.

Φυσική εγκυκλοπαίδεια. Σε 5 τόμους. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. Αρχισυντάκτης A. M. Prokhorov. 1988 .

• ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ

Δείτε τι είναι το "ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ" σε άλλα λεξικά:

ηλεκτρικές δονήσεις- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Μόσχα, 1999] Θέματα ηλεκτρολογικής μηχανικής, βασικές έννοιες EN ηλεκτρικές ταλαντώσεις ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ- επαναλαμβανόμενες αλλαγές στην ισχύ του ρεύματος, της τάσης και του φορτίου που συμβαίνουν στα ηλεκτρικά (βλ.) και συνοδεύονται από αντίστοιχες αλλαγές στα μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία που δημιουργούνται από αυτές τις αλλαγές στα ρεύματα και τα φορτία στο περιβάλλον ... ... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια

ηλεκτρικές δονήσεις- elektriniai virpesiai statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ηλεκτρικές ταλαντώσεις vok. electrische Schwingungen, f rus. ηλεκτρικές δονήσεις, n pranc. ταλαντώσεις ηλεκτρικοί, f … Fizikos terminų žodynas

Έχει παρατηρηθεί εδώ και καιρό ότι εάν τυλίξετε μια ατσάλινη βελόνα με σύρμα και εκκενώσετε ένα βάζο Leyden μέσω αυτού του σύρματος, τότε ο βόρειος πόλος δεν λαμβάνεται πάντα σε αυτό το άκρο της βελόνας, όπου θα μπορούσε να αναμένεται προς την κατεύθυνση του ρεύματος εκκένωσης και σύμφωνα με τον κανόνα... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό F.A. Brockhaus και I.A. Έφρον

Επανειλημμένες επαναλαμβανόμενες αλλαγές στην τάση και το ρεύμα στο ηλεκτρικό. κυκλώματα, καθώς και ηλεκτρικές τάσεις. και μεγ. πεδία στο χώρο κοντά στους αγωγούς, σχηματίζοντας ένα ηλεκτρικό. αλυσίδα. Υπάρχουν φυσικές ταλαντώσεις, εξαναγκασμένες ταλαντώσεις και ... ... Μεγάλο εγκυκλοπαιδικό πολυτεχνικό λεξικό

Ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις σε ένα σύστημα αγωγών στην περίπτωση που είναι δυνατόν να μην ληφθούν υπόψη τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στον περιβάλλοντα χώρο, αλλά να ληφθούν υπόψη μόνο η κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων στους αγωγούς. Αυτό είναι συνήθως δυνατό στο λεγόμενο ...

ΑΓΓΕΙΩΣΗ- ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ, διεργασίες (με τη γενικότερη έννοια) που αλλάζουν περιοδικά την κατεύθυνσή τους με το χρόνο. Αυτές οι διαδικασίες μπορεί να είναι πολύ διαφορετικές. Αν π.χ. Κρεμάστε μια βαριά σφαίρα σε ένα χαλύβδινο σπειροειδές ελατήριο, τραβήξτε το πίσω και στη συνέχεια δώστε ... ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια

Κινήσεις (αλλαγές κατάστασης) με διαφορετικούς βαθμούς επανάληψης. Με ένα εκκρεμές επαναλαμβάνονται οι αποκλίσεις του προς τη μία κατεύθυνση και την άλλη από την κατακόρυφη θέση. Με Κ. εκκρεμούς ελατηρίου ενός φορτίου που κρέμεται σε ελατήριο, ... ... Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια

Δείτε Ηλεκτρικές δονήσεις... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό F.A. Brockhaus και I.A. Έφρον

Βιβλία

• Θεωρητικά θεμέλια ηλεκτρολόγων μηχανικών. Ηλεκτρικά κυκλώματα. Εγχειρίδιο, L. A. Bessonov. Εξετάζονται παραδοσιακά και νέα ερωτήματα της θεωρίας γραμμικών και μη γραμμικών ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Οι παραδοσιακές μέθοδοι περιλαμβάνουν μεθόδους υπολογισμού ρευμάτων και τάσεων σε σταθερές, ημιτονοειδείς, ...

Η περίοδος ταλάντωσης ενός τέτοιου ρεύματος είναι πολύ μεγαλύτερη από το χρόνο διάδοσης, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία σχεδόν δεν θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου τ. Ελεύθερες ταλαντώσεις σε κύκλωμα χωρίς ενεργή αντίσταση Ταλαντωτικό κύκλωμα κύκλωμα επαγωγής και χωρητικότητας. Ας βρούμε την εξίσωση ταλάντωσης.

Μοιραστείτε εργασία στα κοινωνικά δίκτυα

Εάν αυτό το έργο δεν σας ταιριάζει, υπάρχει μια λίστα με παρόμοια έργα στο κάτω μέρος της σελίδας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το κουμπί αναζήτησης

Διάλεξη

ηλεκτρικές δονήσεις

Σχέδιο

1. Οιονεί ακίνητα ρεύματα
2. Ελεύθερες ταλαντώσεις σε κύκλωμα χωρίς ενεργή αντίσταση
3. Εναλλασσόμενο ρεύμα
4. διπολική ακτινοβολία

1. Οιονεί ακίνητα ρεύματα

Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός.

μεγάλο μήκος αγωγού

Οιονεί ακίνητη τρέχουσα κατάσταση:

Η περίοδος ταλάντωσης ενός τέτοιου ρεύματος είναι πολύ μεγαλύτερη από τον χρόνο διάδοσης, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία δύσκολα θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου τ.

Οι στιγμιαίες τιμές των οιονεί στατικών ρευμάτων υπακούουν στους νόμους του Ohm και του Kirchhoff.

2) Ελεύθερες ταλαντώσεις στο κύκλωμα χωρίς ενεργή αντίσταση

Ταλαντωτικό κύκλωμαένα κύκλωμα επαγωγής και χωρητικότητας.

Ας βρούμε την εξίσωση ταλάντωσης. Θα θεωρήσουμε το ρεύμα φόρτισης του πυκνωτή ως θετικό.

Διαιρώντας και τις δύο πλευρές της εξίσωσης μεΛ , παίρνουμε

Αφήνω

Τότε η εξίσωση ταλάντωσης παίρνει τη μορφή

Η λύση σε μια τέτοια εξίσωση είναι:

Φόρμουλα Thomson

Το ρεύμα οδηγεί σε φάση U στο π /2

1. Δωρεάν απόσβεση κραδασμών

Οποιοδήποτε πραγματικό κύκλωμα έχει ενεργή αντίσταση, η ενέργεια χρησιμοποιείται για θέρμανση, οι ταλαντώσεις αποσβένονται.

Στο

Λύση:

Οπου

Η συχνότητα των αποσβεσμένων ταλαντώσεων είναι μικρότερη από τη φυσική συχνότητα

Στο R=0

Λογαριθμική μείωση απόσβεσης:

Εάν η απόσβεση είναι μικρή

Συντελεστής ποιότητας:

1. Εξαναγκαστικοί ηλεκτρικοί κραδασμοί

Η τάση στην χωρητικότητα είναι εκτός φάσης με το ρεύμα κατάπ /2, και η τάση κατά μήκος της αυτεπαγωγής οδηγεί το ρεύμα σε φάση κατάπ /2. Η τάση στην αντίσταση αλλάζει σε φάση με το ρεύμα.

1. Εναλλασσόμενο ρεύμα

Ηλεκτρική αντίσταση (σύνθετη αντίσταση)

Αντιδραστική επαγωγική αντίδραση

Αδραστική χωρητικότητα

Εναλλασσόμενο ρεύμα

Τιμές RMS στο κύκλωμα AC

με osφ - Συντελεστής ισχύος

1. διπολική ακτινοβολία

Το απλούστερο σύστημα που εκπέμπει EMW είναι ένα ηλεκτρικό δίπολο.

Διπολη ΣΤΙΓΜΗ

r διάνυσμα ακτίνας φορτίου

μεγάλο πλάτος ταλάντωσης

Αφήνω

ζώνη κυμάτων

Μπροστινό κύμα σφαιρικό

Τμήματα του μετώπου κύματος μέσω του διπόλουμεσημβρινούς , μέσω των καθέτων στον άξονα του διπόλουπαράλληλα.

Δίπολη ισχύς ακτινοβολίας

Η μέση ισχύς ακτινοβολίας του διπόλου είναι ανάλογη του τετραγώνου του πλάτους της ηλεκτρικής ροπής του διπόλου και της 4ης ισχύος της συχνότητας.

μια επιτάχυνση ενός ταλαντούμενου φορτίου.

Οι περισσότερες φυσικές και τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ικανοποιούν την κατάσταση

ρε μέγεθος περιοχής ακτινοβολίας

Ή

v μέση ταχύτητα φόρτισης

Μια τέτοια πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Ερτζιανό δίπολο

Το εύρος των αποστάσεων μέχρι το δίπολο Ερτζία ονομάζεται κυματική ζώνη

Συνολική μέση ένταση ακτινοβολίας του διπόλου Ερτζιανού

Κάθε φορτίο που κινείται με επιτάχυνση διεγείρει ηλεκτρομαγνητικά κύματα και η ισχύς της ακτινοβολίας είναι ανάλογη με το τετράγωνο της επιτάχυνσης και το τετράγωνο του φορτίου

Άλλες σχετικές εργασίες που μπορεί να σας ενδιαφέρουν.vshm>
6339.		ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΔΟΝΗΣΕΙΣ	48,84KB
	Οι ταλαντώσεις ονομάζονται διαδικασίες κίνησης ή αλλαγής κατάστασης σε διάφορους βαθμούς, επαναλαμβανόμενες στο χρόνο. Ανάλογα με τη φυσική φύση της επαναλαμβανόμενης διαδικασίας, διακρίνονται τα εξής: - μηχανικοί κραδασμοί εκκρεμών χορδών εξαρτημάτων μηχανής και μηχανισμοί γεφυρών πτερυγίων αεροσκαφών...
5890.		ΔΟΝΗΣΕΙΣ ΡΟΤΟΡΑ	2,8 MB
	Η θέση του τμήματος άξονα για διαφορετικές τιμές της φάσης ταλάντωσης φαίνεται στο σχήμα. Η αύξηση του συντονισμού στο πλάτος της ταλάντωσης θα συνεχιστεί έως ότου δαπανηθεί όλη η ενέργεια των ταλαντώσεων για την υπέρβαση των δυνάμεων τριβής ή μέχρι να καταστραφεί ο άξονας.
21709.		ΥΠΕΡΗΧΟΙ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΠΟΙΗΤΕΣ	34,95 KB
	Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια και αντίστροφα. Ως υλικά για μορφοτροπείς χρησιμοποιούνται ουσίες με έντονη σχέση μεταξύ της ελαστικής και της ηλεκτρικής ή μαγνητικής κατάστασης. πάνω από το κατώφλι της ακοής για το ανθρώπινο αυτί, τότε τέτοιες δονήσεις ονομάζονται υπερηχητικές δονήσεις υπερήχων. Για τη λήψη υπερηχητικών δονήσεων, χρησιμοποιούνται πιεζοηλεκτρικοί μαγνητοσυσταλτικοί ηλεκτρομαγνητικός ακουστικός EMA και άλλοι μετατροπείς.
15921.		Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής	4,08 MB
	Το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας νοείται ως ένα σύνολο σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ηλεκτρικών και θερμικών δικτύων που διασυνδέονται και συνδέονται με έναν κοινό τρόπο λειτουργίας σε μια συνεχή διαδικασία παραγωγής της μετατροπής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας με τη γενική διαχείριση αυτού του τρόπου ...
2354.		ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΡΑΜΑΤΩΝ	485,07 KB
	Τα πλεονεκτήματα του χαλκού του παρέχουν ευρεία εφαρμογή ως υλικό αγωγού ως εξής: Χαμηλή ειδική αντίσταση. Η εντατική οξείδωση του χαλκού συμβαίνει μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Λήψη χαλκού. Η εξάρτηση του ρυθμού οξείδωσης από τη θερμοκρασία του σιδήρου βολφραμίου, χαλκού χρωμίου νικελίου στον αέρα Μετά από μια σειρά τήξης μεταλλεύματος και ψησίματος με έντονη εμφύσηση, ο χαλκός που προορίζεται για ηλεκτρικούς σκοπούς υποβάλλεται απαραίτητα σε ηλεκτρολυτικό καθαρισμό των πλακών καθόδου που λαμβάνονται μετά την ηλεκτρόλυση ...
6601.			33,81 KB
	Το φαινόμενο του στροβοσκοπικού φαινομένου είναι η χρήση κυκλωμάτων μεταγωγής λαμπτήρων με τέτοιο τρόπο ώστε οι γειτονικοί λαμπτήρες να λαμβάνουν τάση με μετατόπιση φάσης m. Η προστατευτική γωνία του λαμπτήρα είναι η γωνία που περικλείεται μεταξύ της οριζόντιας διέλευσης από το νήμα του λαμπτήρα και του γραμμή που συνδέει το ακραίο σημείο του νήματος με το απέναντι άκρο του ανακλαστήρα. όπου h είναι η απόσταση από το νήμα του λαμπτήρα μέχρι το επίπεδο της εξόδου του λαμπτήρα...
5773.		Υβριδικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής στην επικράτεια του νησιού Σαχαλίνη	265,76 KB
	Οι κύριοι τύποι ανανεώσιμων φυσικών πόρων ενέργειας του VPER της Περιφέρειας Σαχαλίνης είναι ο γεωθερμικός άνεμος και η παλιρροιακή. Η παρουσία σημαντικών πόρων αιολικής και παλιρροιακής ενέργειας οφείλεται στη μοναδικότητα της νησιωτικής θέσης της περιοχής και η παρουσία υδροθερμικών πόρων ιαματικού νερού και ατμού είναι πολλά υποσχόμενα για την ανάπτυξη ενεργών ηφαιστειακών ...
2093.		ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΚΑΛΩΔΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ	90,45 KB
	Το ισοδύναμο κύκλωμα του κυκλώματος σύνδεσης R και G προκαλεί απώλειες ενέργειας: η πρώτη απώλεια θερμότητας σε αγωγούς και άλλα μεταλλικά εξαρτήματα θωράκισης οθόνης δεύτερη απώλεια μόνωσης. Η ενεργή αντίσταση του κυκλώματος R είναι το άθροισμα της αντίστασης των αγωγών του ίδιου του κυκλώματος και της πρόσθετης αντίστασης λόγω απωλειών στα γύρω μεταλλικά μέρη του καλωδίου, παρακείμενους αγωγούς, οθόνη, κέλυφος, θωράκιση. Κατά τον υπολογισμό της ενεργού αντίστασης, συνήθως συνοψίζουν ...
2092.		ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΛΩΔΙΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΙΝΩΝ	60,95 KB
	Στις μονότροπες οπτικές ίνες, η διάμετρος του πυρήνα είναι ανάλογη με το μήκος κύματος d^λ και μόνο ένας τύπος λειτουργίας κύματος μεταδίδεται μέσω αυτού. Στις πολύτροπες ίνες, η διάμετρος του πυρήνα είναι μεγαλύτερη από το μήκος κύματος d λ και ένας μεγάλος αριθμός κυμάτων διαδίδεται κατά μήκος του. Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ενός διηλεκτρικού οδηγού φωτός με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Η κατεύθυνση του κύματος οφείλεται σε αντανακλάσεις από το όριο με διαφορετικές τιμές του δείκτη διάθλασης στον πυρήνα και την επένδυση n1 και n2 της ίνας.
11989.		Ειδικοί ηλεκτρικοί πυροκροτητές στιγμής και ειδικά αδιάβροχα καπάκια ανατινάξεων με διάφορους βαθμούς καθυστέρησης	17,47 KB
	Οι πυροτεχνικοί συντονιστές για SKD αναπτύσσονται με βάση αντιδράσεις οξειδοαναγωγής με υψηλή σταθερότητα καύσης, η τυπική απόκλιση είναι μικρότερη από 15 του συνολικού χρόνου καύσης ακόμη και μετά από μακροχρόνια αποθήκευση σε κατάσταση χωρίς πίεση σε δύσκολες κλιματολογικές συνθήκες. Έχουν αναπτυχθεί δύο συνθέσεις: με ρυθμό καύσης 0004÷004 m s και χρόνο επιβράδυνσης έως 10 s, το μέγεθος του στοιχείου επιβράδυνσης είναι έως 50 mm. με ρυθμό καύσης 004 ÷ 002 m s, έχει αυξημένες ιδιότητες ανάφλεξης.

Σχέδιο διάλεξης

1. Ταλαντωτικά περιγράμματα. Οιονεί ακίνητα ρεύματα.

2. Δικές σας ηλεκτρικές ταλαντώσεις.

2.1. Διαθέτετε ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση.

2.2. Φυσικοί αποσβεσμένοι κραδασμοί.

3. Εξαναγκαστικές ηλεκτρικές ταλαντώσεις.

3.1. Αντίσταση σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος.

3.2. Χωρητικότητα στο κύκλωμα AC.

3.3. Επαγωγή σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος.

3.4. Αναγκαστικοί κραδασμοί. Αντήχηση.

3.5. Πρόβλημα συνημιτόνου phi.

1. ταλαντευτικά περιγράμματα. Οιονεί ακίνητα ρεύματα.

Διακυμάνσεις στα ηλεκτρικά μεγέθη - φορτίο, τάση, ρεύμα - μπορούν να παρατηρηθούν σε ένα κύκλωμα που αποτελείται από αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά ( R), χωρητικότητες ( ντο) και επαγωγείς ( μεγάλο) (Εικ. 11.1).

Ρύζι. 11.1.

Στη θέση του διακόπτη 1 ΠΡΟΣ ΤΗΝ, ο πυκνωτής φορτίζεται από την πηγή.

Αν τώρα το αλλάξουμε στη θέση 2, τότε στο κύκλωμα RLCθα υπάρξουν διακυμάνσεις με περίοδο Τπαρόμοια με τις δονήσεις ενός φορτίου σε ένα ελατήριο.

Οι ταλαντώσεις που συμβαίνουν μόνο λόγω των εσωτερικών ενεργειακών πόρων του συστήματος ονομάζονται τα δικά.Αρχικά, η ενέργεια μεταδόθηκε στον πυκνωτή και εντοπίστηκε σε ένα ηλεκτροστατικό πεδίο. Όταν ο πυκνωτής κλείνει στο πηνίο, εμφανίζεται ένα ρεύμα εκφόρτισης στο κύκλωμα και ένα μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται στο πηνίο. εμφ Η αυτοεπαγωγή του πηνίου θα αποτρέψει τη στιγμιαία εκφόρτιση του πυκνωτή. Μετά από ένα τέταρτο, ο πυκνωτής θα αποφορτιστεί πλήρως, αλλά το ρεύμα θα συνεχίσει να ρέει, υποστηριζόμενο από την ηλεκτροκινητική δύναμη της αυτοεπαγωγής. Για τη στιγμή αυτό το emf επαναφορτίστε τον πυκνωτή. Το ρεύμα στο κύκλωμα και το μαγνητικό πεδίο θα μειωθούν στο μηδέν, το φορτίο στις πλάκες πυκνωτών θα φτάσει τη μέγιστη τιμή του.

Αυτές οι διακυμάνσεις στα ηλεκτρικά μεγέθη στο κύκλωμα θα συμβαίνουν επ' αόριστον εάν η αντίσταση του κυκλώματος R= 0. Μια τέτοια διαδικασία ονομάζεται δικές μη απόσβεση ταλαντώσεων. Παρατηρήσαμε παρόμοιες ταλαντώσεις σε ένα μηχανικό ταλαντευόμενο σύστημα όταν δεν υπάρχει δύναμη αντίστασης σε αυτό. Αν η αντίσταση της αντίστασης R(δύναμη αντίστασης σε μηχανικό ταλαντωτή) δεν μπορεί να παραμεληθεί, τότε σε τέτοια συστήματα θα υπάρχει δικές αποσβεσμένες ταλαντώσεις.

Στα γραφήματα του Σχ. 11.2. οι εξαρτήσεις της φόρτισης του πυκνωτή από την ώρα παρουσιάζονται στην περίπτωση μη απόσβεσης ( ΕΝΑ) και αποσύνθεση ( σι,V,σολ) διακυμάνσεις. Η φύση των αποσβεσμένων ταλαντώσεων αλλάζει με την αύξηση της αντίστασης της αντίστασης R. Όταν η αντίσταση υπερβαίνει ένα ορισμένο κρίσιμοςέννοια R k, δεν υπάρχουν ταλαντώσεις στο σύστημα. Υπάρχει ένα μονότονο περιοδικόςεκφόρτιση πυκνωτή (Εικ. 11.2. σολ.).

Ρύζι. 11.2.

Πριν προχωρήσουμε στη μαθηματική ανάλυση των διεργασιών ταλάντωσης, θα κάνουμε μια σημαντική παρατήρηση. Κατά τη σύνταξη των εξισώσεων ταλάντωσης, θα χρησιμοποιήσουμε τους κανόνες του Kirchhoff (νόμοι του Ohm), οι οποίοι ισχύουν, αυστηρά, για το συνεχές ρεύμα. Αλλά στα ταλαντευτικά συστήματα, το ρεύμα αλλάζει με το χρόνο. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτούς τους νόμους για τη στιγμιαία τιμή του ρεύματος, εάν ο ρυθμός μεταβολής του ρεύματος δεν είναι πολύ υψηλός. Τέτοια ρεύματα ονομάζονται οιονεί ακίνητα ("οιονεί" (λατ.) - σαν). Τι σημαίνει όμως η ταχύτητα «πολύ» ή «όχι πολύ»; Εάν το ρεύμα αλλάξει σε κάποιο τμήμα του κυκλώματος, τότε η ώθηση αυτής της αλλαγής θα φτάσει στο πιο απομακρυσμένο σημείο του κυκλώματος μετά από λίγο:

.

Εδώ μεγάλοείναι το χαρακτηριστικό μέγεθος του περιγράμματος, και Μεείναι η ταχύτητα του φωτός με την οποία διαδίδεται το σήμα στο κύκλωμα.

Ο ρυθμός μεταβολής του ρεύματος θεωρείται όχι πολύ υψηλός και το ρεύμα είναι σχεδόν ακίνητο, εάν:

,

Οπου Τ- η περίοδος μεταβολής, δηλαδή ο χαρακτηριστικός χρόνος της ταλαντωτικής διαδικασίας.

Για παράδειγμα, για μια αλυσίδα μήκους 3 m, η καθυστέρηση σήματος θα είναι ==
= 10 -8 δευτ. Δηλαδή, το εναλλασσόμενο ρεύμα σε αυτό το κύκλωμα μπορεί να θεωρηθεί οιονεί ακίνητο εάν η περίοδός του είναι μεγαλύτερη από10 -6 s, που αντιστοιχεί στη συχνότητα= 10 6 Hz. Έτσι, για τις συχνότητες 010 6 Hz στο υπό εξέταση κύκλωμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι κανόνες του Kirchhoff για στιγμιαίες τιμές ρεύματος και τάσης.