Еріксіз электромагниттік тербелістер. Айнымалы ток. Физика, 11 сынып, презентация, 2 сабақ.

Еріксіз электромагниттік тербелістер

Оқу мақсаты

11.4.3.2 - период, жиілік, кернеудің максималды және тиімді/әрекет етуші мәндері, ток, электр қозғаушы күш сияқты физикалық шамаларды пайдалана отырып, айнымалы токты сипаттау;

11.4.3.3 - синусоидалы айнымалы ток немесе гармоникалық функциялар түрінде кернеу ұсыну

Тұрақты токта (DC) электр заряды (ток) тек бір бағытта жүреді.

Екінші жағынан, айнымалы токтың электр заряды бағытын мезгіл-мезгіл өзгертеді. Айнымалы ток тізбектеріндегі кернеу мезгіл-мезгіл кері бағытта өзгереді, өйткені ток бағытын өзгертеді.

Айнымалы ток (айнымалы ток) дегеніміз не?Тұрақты ток (DC) дегеніміз не?

https://ibphysics.org/topic11/

Еркін, өшетін және мәжбүрлі тербелістер

Қарапайым гармоникалық қозғалыстың үш негізгі түрі бар:

(а) еркін тербелістер - тұрақты амплитудасы мен кезеңі бар және сыртқы әсерлерсіз қарапайым гармоникалық қозғалыс;

(б) сөніп тұрған тербелістер - қарапайым гармоникалық қозғалыс, бірақ амплитудасының төмендеуі және сыртқы немесе ішкі демпферлік күштердің әсерінен өзгеретін кезең;

(в) мәжбүрлі тербелістер-қарапайым гармоникалық қозғалыс, бірақ сыртқы басқарылатын

Еріксіз ауытқуы

Еріксіз ауытқуы, сондай-ақ, деп аталатын ведомым ауытқуына болып табылады ауытқуы, туындаған қоса сыртқы күштер. Мұндай тербелістің мысалына сыртқы қуат көзіне қосылған айнымалы ток тізбегі, ересек адам итеріп жатқан баланың тербелісі және динамикке бекітілген катушкадағы электр тогымен магниттегі күшпен туындаған дауыс зорайтқыш жатады. конус.

Сыртқы күштің қолданылуына байланысты қозғалыс амплитудасы тұрақты болып қалады, егер цикл арқылы жүйеге енгізілген энергия демпферден жоғалған энергияға тең болса. Мысалы, бала серпіліп жатыр делік. Егер сыртқы күш қолданылмаса, тербеліс амплитудасы біртіндеп төмендейді және тербеліс ақыр соңында тоқтайды. Бірақ егер сіз әр циклде демпингке байланысты жоғалған энергияға тең күш қолдана отырып, әткеншекті бассаңыз, онда әткеншектер бірдей амплитудамен серпіле береді.

Еріксіз ауытқуы

𝜔 Табиғи бұрыштық жиілігі RLC схемасымен анықталады.

Бұрыштық қозғалыс жиілігі 𝜔 _ 𝑑

Уақыт өте келе q электр заряды L индукторынан және C конденсаторынан тұратын тізбекте қалай өзгеретінін көресіз.Екінші жағынан, біз индуктордың магнит өрісі мен конденсатордың электр өрісі арасында энергияның қалай алға-артқа қозғалатынын талқылаймыз.

Нәтижесінде конденсатордың электр өрісі мен индуктордың магнит өрісінің тербелістері электромагниттік тербелістер деп аталады.

+

+

+

+

-

-

-

-

+

+

+

+

-

-

-

-

Электромагниттік генератор

+

+

+

+

-

-

-

-

+

+

+

+

-

-

-

-

Электромагниттік генератор

Электромагниттік генератор

Электромагниттік генератор

Біз шешімнің осындай түрі бар екенін білеміз :

q = Qcos(ωt + φ) x = x0 cos(ωt + φ)

Бұл тізбектегі Ток келесідей анықталады :

i = −Qωsin(ωt + φ) = − I sin(ωt + φ)

v = − v0 sin(ωt + φ) теңдеуіне ұқсас

LC генератор

LC генератор

Кесте: схема элементтерінің тізімі және олар туралы ақпарат

Айнымалы ток сигналдарының түрлері :

Енді сіздің кезегіңіз!

Қарапайым айнымалы ток тізбектері

https://www.walter-fendt.de/html5/phen/accircuits_en.htm

Бұл қосымшада айнымалы кернеу көзінен тұратын және таңдалған радио батырмасына, резисторға (индуктивтіліксіз), конденсаторға немесе идеалды катушкаға (қарсылықсыз) байланысты қарапайым тізбек көрсетілген. Сонымен қатар, кернеу V (көк) және Ток I (қызыл) үшін есептегіштер бар.Схема суретінің астында сол жақта векторлық диаграмманы көресіз; тербелістердің лездік фазаларын екі фазаның позициясынан оқуға болады (кернеу көк, ток қызыл). Вектордың тік оське проекциясы сәйкесінше i v лездік мәніне сәйкес келеді, төменгі оң жақ бұрышта кернеу мен токтың уақытқа тәуелділігі диаграммада көрсетілген.Қалпына келтіру түймесі тізбекті бастапқы күйіне қайтарады. Сіз басқа түймені пайдаланып модельдеуді бастауға немесе тоқтатуға және жалғастыруға болады. Егер сіз "баяу қозғалыс" опциясын таңдасаңыз, қозғалыс он есе баяу болады.Сіз алдын-ала таңдалған жиілік мәндерін, максималды кернеуді және кедергіні сәйкесінше қуат немесе индуктивтілікке қарай өзгерте аласыз. Бағдарлама максималды токтың жаңа мәнін көрсетеді.

Direct Current Electrical Motor

https://www.walter-fendt.de/html5/phen/electricmotor_en.htm

Generator

https://www.walter-fendt.de/html5/phen/generator_en.htm

Период, T

Синусоиданың бір секундта аяқталатын циклдерінің саны (фракциялар тәртіппен). Өлшем бірлігі-циклдар / секунд немесе Герц (Гц).

Период неғұрлым ұзақ болса, жиілік соғұрлым төмен болады.

Период неғұрлым қысқа болса, жиілік соғұрлым жоғары болады.

Тербеліс жиілігі, f

Қозғалтқыштар көмір мен газбен жұмыс істейтін электр станцияларындағы генераторларда қолданылады. Қозғалтқыш білігінің бір толық айналымы айнымалы токтың бір толық циклын шығарады.

Қозғалтқыш білігінің күйі радианмен (рад) немесе градуспен өлшенеді(o).

1 рад= 57.3o

2p рад = 360o

Циклдік жиілік

Максималды амплитуда

Тербелістердің толық ауқымы

(екілік амплитуда)

Амплитуда

Орташа квадраттық мәні

Сұрақ 1

Жолдың шыңының болжалды периодын, жиілігін және ауқымын өлшеңіз, егер:

Уақыттық база = 5 мс/ см

Y-күшейту = 5V см-1

период = 50мs / 6 ≈ 8.7мs

Жиілігі ≈ 115 Гц

Екі еселенген амплитудасы

pd ≈ 20V

Сұрақ 2

PD жолының жуықтық периодын, жиілігін және шыңын өлшеңіз, егер:

Уақыттық база= 2 мс cм-1

Y-күшейту = 0.5V cм-1

Период = 20мс / 12 ≈ 1.7 мс

жиілік ≈ 600 Гц

Амплитудасының шыңы pd ≈ 1.3V

Лездік мән

Лездік мән немесе амплитуда - белгілі бір уақытта синусоиданың мөлшері.