Стоячие волны линии тока

Основными элементами установки, на которой вьшолнялся этот эксперимент, бьши прозрачная труба наружным диаметром 9", толщиной стенки 1/4 и длиной 50", установленная вертикально на подшипниках и вращающаяся с постоянной угловой скоростью вокруг своей вертикальной оси. В верхнюю часть вращающейся трубы при помощи специального разбрызгивателя вводилась вода, которая, попадая на стенку, тонкой пленкой постоянной толщины (примерно 0,02") стекала по внутренней вращающейся стенке трубы. При дросселировании стока в нижней части трубы, на некотором расстоянии от ее конца, происходил гидравлический прыжок, толщина слоя в нем увеличивалась примерно в 10 раз, но оставалась постоянной. Схема течения по зарисовкам авторов (52 показана на рис. 5.6. Толшина слоя в нижнем течении после прыжка измерялась. В верхнем течении ее измерить не удалось и авторы [52] рассчитывали толщину слоя, пользуясь видимыми на фотографии и показанными на схеме рис. 5.6 наклонами мелких стоячих волн на свободной поверхности, принимая их направление за направление линий тока. [c.91]

R - радиус вращающейся прозрачной трубки j - ее угловая скорость а -угол наклона мелких стоячих волн на свободной поверхности до прыжка, принятых авторами [52] за направление линий тока Г], 5] - радиус свободной поверхности и толщина вращающегося слоя до прыжка г , 2 - радиус свободной поверхности и толщина вращающегося слоя после прыжка Q - расход жидкости [c.92]

Легко видеть, что С есть координата 2 точки, в которой данная линия тока пересекает ось 2 в пучности стоячей волны, [c.132]

На границе встречных конвективных потоков, как и в случае вторичных стационарных течений, образуется периодическая вдоль слоя система вихрей. Эти вихри, однако, теперь не являются стационарными их интенсивность периодически меняется со временем. На длине волны формируются два пульсирующих вихря, осцилляции которых происходят в противофазе. Центры вихрей расположены на осевой линии и остаются неподвижными. Таким образом, в результате сложения встречных волн с одинаковыми на осевой линии амплитудами образуется стоячая (на оси) волна. В точках, отстоящих от оси на некоторое расстояние, амплитуды встречных волн различны, и потому вдоль восходящего и нисходящего потоков распространяются волны с периодически модулированной по времени скоростью и пространственно модулированные по амплитуде. Иллюстрацией могут служить кадры, представленные на рис. 17, где изображены линии тока и изотермы для последовательных моментов времени. По меткам на картах изотерм отчетливо видно, что в обеих половинах канала фаза волнового процесса перемещается вдоль по потоку. Колебания функции тока наиболее интенсивны на осевой линии, тогда как колебания температуры имеют наибольшую амплитуду в тех точках, где достигаются экстремумы скорости основного течения. Последнее обстоятельство качественно согласуется с данными экспериментов [46]. [c.44]

Таким образом, линии тока имеют тот же вид, что в случае стоячих волн. Однако в силу наличия в уравнениях линий тока времени t линии тока не будут стационарными и, значит, траектории частиц жидкости не будут совпадать с линиями тока. Чтобы вывести приближенные траектории этих частиц, поступим, как выше, т. е. в формулах (6.8) положим х и z равными тем значениям Xq, Zq, которые эти переменные имеют для равновесного положения частицы. Итак [c.416]

В случае свободного пространства мы не можем отсоединить его часть, чтобы образовать бесконечный импеданс. Однако существует остроумный способ, с помощью которого можно отсоединить пространство справа от г=0 для гармонического колебания с определенной длиной волны. Этот способ применим как для свободного пространства, так и для передающей линии. Рассмотрим передающую линию. Способ заключается в том, что мы не обрезаем линию в точке г=0, а закорачиваем ее в 2= ДЯ, с помощью проводника. В точке напряжение всегда равно нулю. Слева от напряжение и ток имеют форму стоячей волны ( эквивалент еще не установлен). Как известно, нули (узлы) в волнах напряжения и тока сдвинуты относительно друг друга на Х/4. Поэтому в 2=0 ток равен нулю. Это эквивалентно бесконечному сопротивлению в 2=0, т. е. обрыву линии в этой точке. Таким образом, замкнув линию в 2= =1ДЯ,, мы как бы отсоединили ее в 2=0. [c.216]

Вместе с тем это ограничивает акустические числа Рейнольдса только снизу (они должны быть большими, чем числа Маха). Ограничений акустических чисел Рейнольдса сверху в теории пограничного течения, по-видимому, нет, если амплитуда колебательного смеш ения в волне многа меньше характерных размеров тела. При амплитуде смеш,ения, сравнимой с размерами тела (как было показано в работе [25], где была определена скорость вблизи круглого цилиндра с учетом членов до 4-го порядка малости), характер возникающего течения может отличаться не только количественно, но и качественно. На рис. 9 показан характер течения в стоячей волне вблизи цилиндра радиуса а при отношении амплитуды смещения радиусу а, равном 0,1 линии тока рассчитаны с учетом членов 4-го порядка. Все остальные условия такие же, как и на рис. 8. Вблизи плоскости ф = 75-4-80° к поверхности цилиндра подходит внешний вихрь, в то время как вихри пограничного слоя перемещаются блинке к полярным областям (ф = О и 180°) и изменяют свою форму. Качественно такое изменение характера вихрей при увеличении интенсивности звука наблюдалось экспериментально [30]. [c.108]

Рассмотрим работу высокочастотного дросселя (рис. 51). Входное сопротивление коаксиальной линии в точках об равно сумме входных сопротивлений между точ ками ав и вб. Входное сопротивление между точками вб стремится к бесконечности (т. е. в десятки и сотни раз больше волнового сопротивления линии), так как длина дросселя равна четверти. длины волны в свободном пространстве на средней частоте рабочего диапазона. К этому большому сопротивлению подключено последовательно небольшое сопротивление (между точками ав), равное волновому сопротивлению коаксиальной линии, внутренний проводник которой является частью дросселя между точками б я б, а наружный — между точками сиг. Следовательно, в области ответвления коаксиальной линии к измерительному прибору, где отмечены точки с, б и б, имеется узел стоячей волны высокочастотного тока. Поэтому в коаксиальную линию, расположенную между точками а и г, не ответвляется высокочастотная энергия. Этому способствует еще и то, что входное сопротивление между точками айв меньше волнового сопротивления этой линии за счет трансформации сопротивления из точек гд в точки ав через четвертьволновый трансформатор с очень низким в олновым сопротивлением (см. формулу для Zoк на стр. 65). [c.69]

Пример расчета мгновенных линий тока па основе (4.25) показан на рис. 4.7. Как видно, течение разбивается на отдельные ячейки, размер которых вдоль оси г равен а в перпендикулярной плоскости определяется соотношением (4.24). Гакая картина соответствует гармонической волне, бегушей вдоль оси г с фазовой скоростью с = со//г. Соответственно в системе координат, движушейся вдоль г со скоростью с, имеем стоячую волну. [c.179]

Если = 2, то отражепия пет (линия согласована с нагрузкой), Р — 0 если 1 — 0 (короткое замыкание линии), то / = 1 еслп 2 = 00 (линия разомкнута), то / = —1. При / = 1 вся эпергия отражается, и в линии возникает стоячая волна, что означает сдвиг фаз между током и напряжением (или можду Н и Е), равный л/2. В общем случае Р — комплексная величина, квадрат модуля к-poii определяет, какая [c.564]

На короткозамкнутон линии существует стоячая волна тока. Очевидно, ток должен иметь максимальное значение в точке короткого замыкания. Этот максимум повторяется через полуволновые интервалы. В результате стоячие волны тока в пространстве сдвинуты на 90° по отношению к стоячим волнам напряжения. [c.33]

Заметим, что в этом примере фаза ar tg(2tga), связанная с изменяющейся во времени составляющей, является функцией расстояния, Значения напряжения стоячей волны, описанные выражением (2,22), вместе с соответствующими значениями тока показаны на рис, 2,6, При конечных значениях резистив-ности на концах линии ни напряжение, ни ток стоячей волны в любой точке линии не равны нулю, При чисто резистивной нагрузке линии минимум напряжения совпадает с максимумом тока и наоборот. В этих условиях максимумы и минимумы наблюдаются через интервалы, равные Д длины волны от оконечности линии. [c.33]

При частичном отражении от нагрузки к. п. д. линии передачи уменьшается, так как не вся поступающая в волновод энергия используется в нагрузке. Кроме того, при образовании стоячей волны в отдельных участках волновода, отстоящих друг от друга на Я-в/2, образуются пучно сти тока и напряженности электрического поля, т. е. возрастает плотность тока при той же мощности генератора, что приводит к увеличению тепловых потерь энергии, а в. случае передачи предельно больших мощностей для данного типа колновода возможен. пробой в местах максимумов электрического. поля. [c.14]

В коаксиальной измерительной линии прорезают продольную щель в наружном проводнике, через которую в пространство между наружным и внутренним. проводниками вводится зонд индикаторного стройства. Длину щели делают несколько больше самой длинной волны рабочего диапазона, чтобы иметь возможность измерять напряженность поля в нескольких максимумах и минимумах стоячей волны и оценивать повторяемость результатов. И хотя продольная щель не является излучающей, так как она параллельна направлению высокочастотных токов, все же она несколько изменяет волновое опротивленйе линии. Поэтому конструкторы измерительных линий экспериментально подбирают ширину щели и требуют прорезания ее с предельно малыми допусками и максимально симметрично относительно продольной оси коаксиальной линии. Наиболее часто встречаются щели шириной 1—3 мм. Изменение волнового сопротивления коаксиальной линии Д2о, вызванное наличием щели в наружном проводнике, может быть подсчитано по формуле [c.57]

Если линия ка конце разомкнута (2 = то, рис. 6.6, ( ) Или замкнута накоротко (2д = О,, рйс, 6.6, а), вся поступающая в линию энергия отражается от конца линии и возвращается ко входу. Линня полностью рассогласована с нагрузкой. В результате взаимодействия падающей и отраженной волн в линии образуются стоячие волны (реоюим стоячей волны). При этом в определенных точках линин наблюдаются максимумы (иучности) и минимумы (узлы) напряжения к тока. Стоячие волны напряжения и тока в линии сдвинуты относительно друг [c.222]

Мощность передается по реальной-линии с наименьшими потерями, когда КСВ = 1, "С, е. в отсутствие стоячих волн. С ростом КСВ растут и потери, так как ток и напряжение увеличиваются одновременно с ростом КСВ..Возрастание тока увеличивает омические потери в проводниках, а возрастание напряжения — потерй в диэлектрике. При КСВ=1 коаксиальные кабели диаметром D = 4..,5мм ймеют затухание 0,06 дБ/м на частоте 28 МГц. Уреличение диаметра кабеля снижает потери. На частоте 3,5 МГц потери примерно втрое меньше, чем на частота 28 МГц. Наиболее часто радиолюбители применяют кабели диаметром 4—10 мм. Отрезки такого кабеля длиной 25—30 м при КСВ = 1 имеют затухание 1—2 дБ на.частоте 28 МГц. При КСВ = 2 потери в таком отрезке кабеля возрастают всего на 0,2—0,3 дБ, а при КСВ = 3 — на 0,5—0,8 дБ. Поэтому КСВ С 2 приемлем для получения заданного КПД линий передачи. Допустимы и боле,е высокие значения КСВ, если используют. линии с малыми потерями — коаксиальные кабели большого диаметра или воздушные линии (последние имеют затухание [c.223]

Если удаленный конец антенны свободен, в ней устанавливается режим стоячей волны, для которого характерны ручности и узлы тока и напряжения. На конце антеКны ток равен нулю, а напряжение максимально. Антенна считается резонансной, если по ее длине укладывается целое число полуволн (для заземленного вертикального вибратора--целое число четвертей волны). Распределение тока в резонансной антенне практически не отличается от распределения тока в длилной линии ток и напряжение вдоль линии изменяются по синусоидальному закону, а их максимумы сдвинуты на расстояние, равное 1/4К. [c.226]

При D — D-реакции нужно повысить температуру до 400-10 прежде чем реакция пойдет достаточно быстро такое повышение температуры необходимо для того, чтобы комценсировать потерю энергии за счет тормозного излучения. Иногда эта температура называется температурой воспламенения. Устройства, которые служат для нагревания и хранения ионизированных газов или плазмы, можно разделить на три группы. К первой Относятся магнитное зеркало и Stellerator [5], в которых плотность газа настолько низка, что ионы и электроны между двумя столкновениями с другими частицами делают несколько оборотов по циклотронной орбите вокруг магнитных линий, к которым они привязаны . Ко второй группе относится магнитная бутыль [6] в устройствах этого типа длина свободного пробега иона или электрона мала по сравнению с радиусом циклотронной орбиты. В этом случае магнитное поле окружает плазму и действует в качестве магнитной стенки. В устройствах обоих типов плазма будет диффундировать наружу через магнитную стенку. Различие устройств обеих групп заключается в основном в скорости этой диффузии. Устройства третьей группы имеют отличную от первых двух природу. Их действие основано на создании в какой-либо полости стоячей волны электромагнитного радиочастотного поля [71 при этом как электроны, так и ионы стремятся сосредоточиться в узловых точках волны. Если геометрия устройства такова, как показано на рис. 16.3, то плазма может храниться, не соприкасаясь с материалом стенки. Радиочастотные токи, текущие по поверхности плазмы, будут нагревать ее. Если необходимо длительное удержание плазмы, то активная природа метода хранения [c.552]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...