Вынужденные электрические колебания

Если к выводам электрической цепи из последовательно соединенных активного сопротивления, конденсатора и катушки (рис. 236) подвести переменное напряжение, то в цепи возникают вынужденные электрические колебания силы тока и напряжения. [c.244]

Решение уравнения (1) дает теорию вынужденных электрических колебаний. Мы, однако, начнем с рассмотрения свободных колебаний, когда Е = 0. Эта задача уже рассматривалась выше в 45 там мы установили, что возникающий ток имеет колебательный характер, если [c.452]

Во всех этих примерах речь идет об использовании переменного электрического тока. Переменный электрический ток в энергетических электрических цепях является результатом возбуждения в них вынужденных электромагнитных колебаний. Эти вынужденные колебания создаются генераторами переменного тока, работающими на электростанциях. [c.237]

Если с помощью контактных колец и скользящих по ним щеток соединить концы витка с электрической цепью, то под действием этой ЭДС индукции в электрической цепи возникнут вынужденные гармонические колебания силы тока — переменный ток. [c.237]

Если поместить пластинку между обкладками конденсатора, питаемого переменным напряжением (рис. 475), то в ней можно возбудить вынужденные упругие колебания этого типа. При совпадении частоты внешней силы с собственной частотой пластинки наступит резонанс и амплитуда вынужденных колебаний достигнет максимума (она может достигать величины 10 см). Прикладывая достаточно большие электрические напряжения, легко было бы получить и большие амплитуды, но при этом деформации в пластинке превосходят допустимые пределы и она может разрушиться. [c.745]

Таким образом, при прямом воздействии энергия вынужденных колебаний образуется за счет непосредственной работы внешней силы при движении системы. При параметрическом воздействии увеличение запаса колебательной энергии происходит с преобразованием энергии из одного типа в другой. Так, например, механическая работа, производимая при соответствующем изменении емкости конденсатора (при модуляции его емкости посредством периодического раздвигания или сближения пластин), приведет к изменению запаса электростатической и общей энергии электрических колебаний в электрическом колебательном контуре. Интеграл этой работы при периодическом воздействии не равен нулю (больше нуля) при частотах воздействия вблизи точного выполнения условий [c.142]

ВЫНУЖДЕННЫЕ КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В МАШИННОМ АГРЕГАТЕ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ [c.38]

Напишем аналогичное ему выражение для вынужден-ных колебаний электрической системы [c.65]

Автоколебания весьма широко распространены в технике, особенно в радиотехнике. Кроме часов, примерами автоколебательных систем могут служить электрический звонок, ламповый генератор незатухающих электрических колебаний и многие другие устройства. Мы увидим дальше, что органная труба и голосовой аппарат человека также представляют собой автоколебательные системы. Итак, в автоколебательной системе и амплитуда и частота колебаний определяются свойствами самой системы, между тем как при вынужденных колебаниях характер колебаний в сильной степени зависит от свойств внешней периодической вынуждающей силы. [c.26]

Е4.2. Переменный электрический ток. Обычно в цепях переменного тока есть внешний источник (ЭДС), и переменный ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания. [c.172]

Пьезоэлектрические излучатели генерируют ультразвуки с частотами до 50 МГц. В основе действия этих излучателей лежит явление, заключающееся в том, что некоторые кристаллы, например кварц, изменяют свои линейные размеры под действием электрического поля. Пластинка из такого пьезоэлектрика ) в переменном электрическом поле совершает вынужденные механические колебания, генерирующие ультразвуки. [c.324]

Сопоставим уравнение вынужденных механических колебаний с уравнением электрических колебаний (20.1) [c.76]

Воспроизведение звука с граммофонной пластинки начинается с принудительного ведения иглы звукоснимателя канавкой при вращении пластинки. Вынужденные механические колебания иглы определяются модуляцией канавки и преобразуются звукоснимателем в электрические колебания. В прошлом, когда для воспроизведения применялся акустический граммофон, механические колебания иглы преобразовывались его мембраной непосредственно в звуковые колебания. [c.137]

Согласно волновой теории механизм рассеяния рентгеновского излучения объясняется возникновением вторичных электромагнитных волн в результате вынужденных колебаний электронов в атомах вещества под действием переменного электрического поля первичного пучка. При этом частота рассеянного рентгеновского излучения должна почти точно совпадать с частотой первичного излучения. Наблюдаемое же различие частот первичного и рассеянного излучений волновая теория объяснить не могла. [c.302]

Вынуждающая сила. Вынужденные колебания электрона возникают под действием световой волны, распространяющейся в среде. Магнитная составляющая этого поля оказывает лишь малое действие, ибо магнитное поле действует только на движущийся заряд (см. упражнение 211). Поэтому во всех практических задачах можно ограничиться учетом действия лишь электрического поля волны ). Мы принимаем, таким образом, что действие световой волны определяется напряженностью электрического поля, т. е. на электрон действует сила еЕ, где Е Eq os oi — поле волны. Это справедливо только тогда, когда можно пренебречь действием окружающих молекул, также поляризованных приходящей световой волной. Такое допущение справедливо для разреженных газов, где расстояние между молекулами среды велико. Для газов, находящихся под значительным давлением, для жидкостей или твердых тел необходимо учитывать это влияние, что поведет к изменению выражения для силы, действующей на электрон (см. ниже). [c.552]

Вынуждающая сила. Вынужденные колебания электрона возникают под действием световой волны, распространяющейся в среде. Поскольку магнитная составляющая поля оказывает очень малое воздействие, так как магнитное поле влияет только на движущийся заряд, то действие световой волны определяется напряженностью электрического поля этой волны, т. е. на электрон действует сила Ее = еЕ. В первом приближении можно положить = Ео ехр ( (0 ) (или Е = Еоз П()у1), где ш — частота падающего излучения. Однако это справедливо только в том случае, когда можно не учитывать действия окружающих атомов и молекул, которые также поляризуются проходящей световой волной. Такое допущение справедливо при малой плотности изучаемого вещества, например для разреженных газов, где расстояние между частицами среды достаточно велико. Для газов [c.90]

Благодаря этому электроны в металле начинают раскачиваться , амплитуда их вынужденных колебаний возрастает. При достижении достаточно большой энергии электрон покидает катод, т. е. происходит внешний фотоэффект. Однако объяснить количественные закономерности фотоэффекта оказалось невозможно. Амплитуда вынужденных колебаний электрона в волновой картине излучения пропорциональна амплитуде колебаний вектора напряженности электрического поля падающей на катод электромагнитной волны. Плотность светового потока энергии прямо пропорциональна квадрату амплитуды колебаний напряженности электрического поля волны. Следовательно, максимальная скорость покидающих катод фотоэлектронов должна увеличиваться с возрастанием плотности светового потока энергии. В действительности же скорость фотоэлектронов не зависит от нее. Не согласуется также с волновыми представлениями очень малое время запаздывания в фотоэффекте. Время запаздывания, которое дают расчеты, оказывается во много раз большим экспериментальной верхней оценки времени запаздывания. Наличие граничной частоты [c.21]

До сих пор мы рассматривали колебательные системы, в которых происходили либо свободные колебания, определяемые начальными условиями, либо чисто вынужденные, возникающие под действием внешней силы, приложенной к колебательной системе. Для электрических систем это соответствовало введению в изучаемый контур вынуждающей э. д. с. или введению заданного тока в какой-либо элемент цепи. [c.129]

Рассмотрим вынужденные колебания в распределенной системе на примере электрической длинной линии, на которую действует распределенная э. д. с. произвольной ())ормы I (х, 1). [c.334]

С помощью такой электрической цепи можно исследовать вынужденные колебания механической системы с одной степенью свободы, вызываемые возмущающими силами различного вида. [c.205]

Колебания силы тока в цепи являются вынужденными электрическими колебаниями, возникающими под действием приложен ного переменного напряжения. [c.241]

Глава 7 (Гармонический осциллятор). Очень важны линейные задачи и, в частности, задача о вынужденных колебаниях гармонического осциллятора. Даже в объеме минимальной программы необходимо разобрать первый из трех примеров нелинейных задач, потому что он дает студентам понятие о том, как они могут оценить ошибки, обусловленные линеаризацией задачи о колебаниях маятника. Понятие о сдвиге фаз при вынужденных колебаниях гармонического осциллятора не сразу воспринимается большинством студеп-тов. Здесь помогает хорошая лекционная демонстрация. Электрические аналогии плохо воспринимаются на этой стадии преподавания, и их, может быть, следовало бы оставить для лабораторных работ. В демонстрации входят гармонические колебания камертонов (следует усилить их, чтобы звук был хорошо слышен, а также показать форму волны на экране) вынужденные колебания груза на пружине задаваемые генератором сигналов вынужденные электрические колебания контура, состоящего из сопротивления, индуктивности и емкости прибор Прингсхейма колебания связанных осцилляторов. [c.15]

Существенно изменяется индикатриса рассеяния для крупных частиц. Они уже не имеют симметричного вида и с уменьшением дисперсности раствора рассеяние вперед, по направлению возбуж-даюш,его пучка, становится все более преимущественным (кривые 2—5 на рис. 533). Такого рода видоизменение не является чем-то необычным и сравнительно легко объясняется на основании простой теории дифракции. В самом деле, рассеянный свет есть результат наложения волн, исходящих из разных элементарных источников данной частицы. Разность фаз между этими волнами зависит от угла и, очевидно, будет минимальной в наирав-лении возбуждаюн1 его пучка и наибольшей в обратном направлении. Так, например, вынужденные электрические колебания [c.716]

Некоторые кристаллы (кварц, турмалин, сегнетова соль и др.) дают пьезоэлектрический эффект под действием упругой деформации на поверхности кристалла появляются электрические заряды (прямой пьезоэффект) и наоборот, под действием электрического поля они испытывают упругие деформации — сжимаются или растягиваются в зависимости от направления поля (обратный пьезоэф( )ект). Поэтому, если пластинку, вырезанную из пьезоэлектрического кристалла, поместить между обкладками конденсатора, к которому подводится переменное электрическое напряжение, то в пластинке будут возникать переменные упругие деформации, т. е. будут происходить вынужденные механические колебания. Но сама пластинка, как и всякое упругое тело, обладает собственными частотами колебаний, зависящими от [c.744]

КОЛЕБАНИЯ (вынужденные [возникают в какой-либо системе под влиянием внешнего воздействия переменного пружинного маятника (характеризуется переходным режимом и установившимся состоянием вынужденных колебаний резонанс выявляется резким возрастанием вынужденных механических колебаний при приближении угловой частоты гармонических колебаний возмущающей силы к значению резонансной частоты) электрические осуществляют в электрическом колебательном контуре с включением в него источника электрической энергии, ЭДС которого изменяется с течением времени] гармонические относятся к периодическим колебаниям, а изменение состояния их происходит по закону синуса или косинуса затухающие характеризуются уменьшающимися значениями размаха колебаний с течением времени, вызываемых трением, сопротивлением окружающей среды и возбуждением волн когерентные должны быть гармоническими и иметь одинаковую частоту и постоянную разность фаз во времени комбинационные возникают при воздействии на нелинейную колебательную систему двух или большего числа гармонических колебаний с различными частотами кристаллической решетки является одним из основных видов внутреннего движения твердого тела, при котором составляющие его частицы колеблются около положений равновесия крутильные возршкают в упругой системе при периодически меняющейся деформации кручения отдельных ее элементов магнитострикционные возникают в ферромагнетиках при их намагничивании в периодически изменяющемся магнитном поле модулированные имеют частоту, меньшую, чем частота колебаний, а также определенный закон изменения амплитуды, частоты или фазы колебаний неавтономные описываются уравнениями, в которые явно входит время некогерентные характерны для гармонических колебаний, частоты которых различны незатухающие не меняют свою энергию со временем нормальные относятся к гармоническим собственным колебаниям в линейных колебательных системах [c.242]

УСИЛИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ—устройства, в к-рых осуществляется повышение мощности электрич. колебаний с частотами 0 3-10 Гц за счёт Преобразования энергии стороннего источника питания (накачки) в энергию усиливаемых колебаний. Физ. явления, используемые для преобразования энергии, могут быть разделены на следующие осн. группы взаимодействие эл,-магн. поля с управляемыми потоками носителей заряда в вакуумных или полупроводниковых усилит, элементах и приборах перераспределение мощности по комбинац. частотам при изменении энергоёмкого параметра колебат. контура под воздействием источника накачки (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний), вынужденное излучение возбуждённых частиц вещества, вызванное действием эл.-магн. поля (квантовые парамагн. У. э. к.— мазеры) взаимодействие зл.-магн. волн с распределёнными полупроводниковыми структурами с нелинейными или изменяющимися во времени параметрами. [c.239]

Метод этектроакустических аналогий основан иа том, что характеристики акустической колебателыюй системы можно сопоставить с определенными эквивалентными параметрами электрической колебательной цепи и для решения задач ультраакустнки использовать затем известные уравнения и результаты электродинамики [69, 70]. Такой метод значительно упрощает, например, анализ собственных и вынужденных акустических колебаний слоя (пластины) при условии излучения им ультразвука в прилегающую среду с конечным волновым сопротивлением. Поскольку же для излучения и приема ультразвука преимущественно используются электроакустические преобразователи, в которых электрическая энергия непосредственно преобразуется в акустическую и наоборот (например, на основе прямого и обратного пьезоэлектрического эффекта), то метод электроакустических аналогий вообще широко и плодотворно используется в ультраакустике для расчета таких преобразователей, и с ним поэтому стоит познакомиться. [c.183]

При исследованиях причин образования уводов оси возникает необходимость измерения поперечных колебаний заготовки, так как они вызывают биение поверхности обработанного отверстия, на которую базируется инструмент, и поэтому являются одной из причин образования увода оси. Для измерения поперечных колебаний заготовки используют различную виброизмерительную аппаратуру. В частности, успешно применяется ВИА6-5МА — малогабаритная, шестиканальная аппаратура с индуктивными датчиками. В комплект аппаратуры входят полупроводниковый блок питания, генераторно-усилительный блок и различные по назначению датчики. Применительно к условиям глубокого сверления и растачивания для измерения вынужденных поперечных колебаний заготовки с частотой ее вращения до 50, Гц можно использовать датчик относительных перемещений ДП-2, конструкция которого приведена на рис. 5.2, а, а электрическая схема — на рис. 5.2, б. Датчик позволяет измерять амплитуды от О до 12 мм и частоту от О до 120 Гц. Нелинейность амплитудных характеристик не превышает 5 %. Датчик имеет корпус в виде пустотелого цилиндра 2, внутри которого расположена катушка с обмотками 3. Чувствительным элементом является стержень 1 (якорь) с оболочкой 4 из электротехнической стали, который может свободно перемещаться вдоль отверстия катушки. При перемещении стержня изменяется взаимоиндуктивность первичных 1 1 и Щ и вторичных W и W2 катушек, что приводит к изменению силы выходного тока. Токи вторичных обмоток выпрямляются и их разность, проходя через специальный фильтр в аппаратуре ВИА6-5МА, поступает на нагрузку, в качестве которой используется шлейф осциллографа. Совместно с данной аппаратурой может быть использован любой осциллограф с сопротивлением шлейфов 6—8 Ом. При отклонениях от указанного сопротивления [c.112]

Дня возбуждения упругих колебаний в различных материалах используют преобразователи пьезоэлектрические, магнитострикционные, электромагнит-но-акустичекие и др. Наибольшее распространение получили пьезоэлектрические преобразователи, представляющие собой пластины, изготовленные из монокристалла кварца или пьезокерамических материалов (титаната бария, цир-конат-титаната свинца и др.). На поверхности таких пластин наносят тонкие слои серебра, служащие электродами, и поляризуют их в постоянном электрическом поле. В результате пластины из керамических материалов приобретают пьезоэлектрические свойства. При приложении к электродам переменного электрического напряжения пьезопластина совершает вынужденные механические колебания (растягивается-сжимается) с частотой тока (обратный пьезоэффект). В случае воздействия на пластину упругих механических колебаний на ее электродах возникает переменное электрическое напряжение с частотой воздействующих на нее механических колебаний (прямой пьезоэффект). [c.285]

В сущности это научная хрестоматия, посвященная одному из основных разделов механики и, если угодно, теории регулирования. С большим мастерством автор излагает практически все основные вопросы механических, а в ряде случаев и электрических колебаний с одной степенью свободы, линейных и нелинейных, консервативных и самовозбуждающихся, вынужденных и теряющих устойчивость вследствие параметрического резонанса. В долж ной мере освещаются исходные положения теории колебательных систем с двумя и несколькими степенями свободы. [c.5]

Ланжевен [1177] в 1917 г. возбудил при помощи электрического поля вынужденные упругие колебания в кварцевых пластинках и тем самым впервые реализовал пьезоэлектрический излучатель ультразвука. В 1922 г. Кэди [3991 предложил использовать кварцевые пластинки и стержни в качестве резонансных элементов в генераторах высокой частоты и разработал теорию таких пьезоэлектрических вибраторов это позволило Пирсу [1588] в 1925 г. применить колеблющиеся на высокой частоте кварцевые пластинки как излучатели ультразвука в газах [c.75]

Для экспериментального определения частоты собственных колебатш стержня последний присоединяют к какому-либо возбудителю упругих колебаний переменной частоты и астав-ляют совери1ать вынужденные колебания соответствующей частоты. Плавно изменяя частоту колебаний возбудителя, добиваются резонанса между частотой вынужденных и собственных колебаний стержня. При резонансе амплитуда вынужденных колебаний стержня имеет максимальную величину, поэтому, присоединив к свободному концу стержня пьезоэлектрический приёмник, можно весьма точно определить положение, соответствующее резонансу, по максимальной величине амплитуды электрических колебаний, получаемых от пьезоэлектрического приёмника. Определив частоты, соответствующие двум соседним максимумам показаний приёмника, можно определить скорость звука а из уравнення [c.101]

Электрический мотор массы N[ установлен на балке, жесткость которой равна с. На вал мотора насажен груз массы тИг на расстоянии / от оси вала. Угловая скорость мотора (О = onst. Определить амплитуду вынужденных колебаний мотора н критическое число его оборотов в минуту, пренебрегая массой балки и сопротивлением движению. [c.272]

Пусть на такую молекулу, поляризуемость котолой отлична от нуля, только вдоль АВ (рис. 13.5) падает линейно-поляризованный свет, причем так, что электрический вектор падающего света, колеблющийся вдоль оси Z, составляет некоторый угол -ф с осью молекулы АВ. Положим, что АВ расположена в плоскости XZ. Из-за полной анизотропии молекулы возбуждение диполя под действием светового поля возможно только вдоль АВ, другими словами, вынужденное колебание будет вызываться вектором — составляющей вектора Ё вдоль АВ. Ввиду того что составляет отличный от 90" угол с направлениями ОХ и 0Z, вдоль оси (под углом 90° к первоначальному направлению падения света) распространяются световые волны с колебаниями электрического вектора как вдоль оси Z, так и вдоль оси X, т. е. происходит деполяризация рассеяшюго под углом 90° света. Линейная поляризация рассеянного света имела бы место, если бы рассеянный свет был обусловлен только колебанием электрического вектора вдоль оси 2, т. е. Ф О, Е- у. = 0. Поэтому в качестве количественной характеристики степени деполяризации удобно пользоваться отношением интенсивности рассеянного света /(. с колебанием электрического вектора вдоль оси X к интенсивности рассеянного света с колебанием электрического вектора [c.316]

Радноприепшшс. Электромагнитные волны, излученные антенной радиопередатчика, вызывают вынужденные колебания свободных электронов в любом проводнике. Напряжение между концами проводника, в котором электромагнитная волна возбуждает вынужденные колебания электрического тока, пропорционально длине проводника. Поэтому для приема электромагнитных волн в простейшем детекторном радиоприблмнике применяется ДЛИН1ТЫЙ провод — приемная ан- [c.254]

Был предложен следующий механизм явления, сводящийся к воздействию быстрых электрических частиц на молекулы диэлектрика, в котором происходит направленное движение электрических зарядов. При этом электрическое взаимодействие приводит к вынужденным колебаниям валентных э.пектронов [c.172]

При увеличении интенсивности возбуждающего света возникает вынужденное комбинационное рассеяние света. Оно обусловлено тем, что возникшее в результате рассеяния излучение на комбинационных частотах в свою очередь становится возбуждающим излучением, которое действует на молекулы рассеивателя. Благодаря этому в молекулах происходит раскачка колебаний, приводящая к усилению пербизлучения на комбинационных частотах. Если рассмотреть этот процесс в классической модели излучения по этапам, то он развивается следующим образом. Суммарное электрическое поле падающей и рассеянной волн вызывает поляризацию молекулы, а возникающий при этом дипольный момент молекулы пропорционален суммарной напряженности электрического поля падающей и рассеянной волн, т. е. колеблется с соответствующей комбинационной частотой. Благодаря этому потенциальная энергия взаимодействия ядер в молекуле изменяется на величину, пропорциональную произведению дипольного момента на квадрат суммарного электрического поля. [c.267]

В примере с электрическим контуром (см. рис. 3.23) этот случай соответствует нелинейному сопротивлению Я (1), и следовательно, на конденса оре возникает постоянный заряд qQ, величина которого связана с ал п штудой переменной составляющей вынужденного процесса. Очевидно, что в установившемся режиме постоянная составляющая тока в подобном контуре существовать не может, и для установившихся колебаний ток определяется выражением [c.114]

Третье издание учебного пособия соаавлено в полном соответствии с новой программой курса Теория колебаний . Показано применение матриц к исследованию свободных и вынужденных колебаний систем. Включена глава, посвященная электромеханическим аналогиям и их применению к исследованию колебаний, в которой рассмотрено построение электрических моделей — аналогов механических систем. Рассмотрены принципы электрического моделирования механических систем. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...