АВТОКОЛИВАННЯ

АВТОКОЛИВАННЯ

План лекції

4.2.1. Вимушені електромагнітні коливання

4.2.2. Автоколивання

4.2.3. Генератор незатухаючих коливань

4.2.1. ВИМУШЕНІ ЕЛЕКТРОМАГНІНІ КОЛИВАННЯ

Вільні електромагнітні коливання завжди затухають за той чи інший час і тому дуже рідко застосовуються на практиці. Незатухаючі коливання, які можуть тривати як завгодно довго, навпаки, дістали величезне практичне застосування. Важливе значення у техніці мають коливання, що виникають під дією зовнішньої ЕРС, яка періодично змінюється. Такі незатухаючі коливання називаються вимушеними електромагнітними коливаннями.

Прикладом вимушених електромагнітних коливань є звичайний змінний струм, який широко застосовується для освітлення, приведення в рух верстатів, механізмів і машин. Якщо електричне коло приєднати до джерела змінної ЕРС, на електрони в провіднику діятиме змінна сила, під діє якої вони почнуть переміщатися. При цьому рух електронів точно повторює характер змін ЕРС. Змінний струм - це по суті вимушені коливання електричних зарядів у провіднику під дією прикладеної змінної ЕРС.

Змінний струм за характером змін сили струму може бути найрізноманітнішим. Найбільш важливими є струми, сила яких змінюється за гармонічним законом, тобто за законом синуса чи косинуса. Саме такі змінні струми виробляють генератори на електростанціях.

3 метою технічного використання електромагнітних коливань необхідно, щоб коливання існували тривалий час, тобто потрібно зробити їх незатухаючими. Для цього енергію, яку втрачає контур, слід увесь час поповнювати від побічного джерела.

Щоб дістати незатухаючі електромагнітні коливання, достатньо у коливальний контур увімкнути джерело змінної ЕРС. Вона викликатиме в контурі вимушені коливання заряду (сили струму і напруги) з частотою, що дорівнює частоті змін ЕРС джерела. Під час вимушених коливань енергія підводиться до контуру безперервно, внаслідок чого ці коливання не затухають. Таке джерело змінної ЕРС, яке підтримує незатухаючі електромагнітні коливання в реальному контурі, називають генератором електромагнітних коливань.

Особливо важливі і широко вживані так звані електромагнітні автоколивання - незатухаючі коливання, які підтримуються в коливальній системі не за рахунок періодичного зовнішнього впливу, а в результаті здатності коливальної системи самій регулювати надходження енергії постійного зовнішнього джерела. Такі системи називаються автоколивальними. Добре відомим вам прикладом механічної автоколивальної системи є звичайний годинник з маятником.

В автоколивальних системах незатухаючі електричні коливання виникають під дією процесів, які відбуваються всередині системи, і для їх підтримання не потрібно жодних зовнішніх впливів. До складу автоколивальних систем входить джерело енергії, достатньо енергомістке, щоб втрати енергії за кілька коливань були значно меншими за повний запас енергії джерела. У випадку електричних автоколивань таким джерелом може бути акумуляторна батарея чи інше джерело ЕРС. Це джерело періодично вмикається самою системою і в неї вводиться певна енергія, щоб компенсувати втрати на нагрівання провідників. У результаті коливання стають незатухаючими.

Оскільки коливання в автоколивальних системах встановлюються під впливом процесів, які відбуваються всередині системи, вони виникають самочинно (самозбудження), під дією випадкових малих впливів, які виводять систему з рівноваги. Виникаючі малі коливання самочинно наростають, і врешті-решт у системі встановлюються коливання, властивості яких (частота, амплітуда, фаза тощо) визначаються властивостями самої системи і не залежать від початкових умов. Цим автоколивання принципово відрізняються від вимушених електромагнітних коливань, частота яких збігається з частотою зовнішньої ЕРС, а амплітуда коливань залежить від амплітуди цієї ЕРС.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
РЕФЕРАТИ	\|	ЕНЕРАТОР НЕЗАТУХАЮЧИХ КОЛИВАНЬ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.