Oscillating faritra - izany no ... Ny fitsipiky ny hetsika

Oscillating faritra - ny fitaovana ho an'ny hiteraka (famoronana) ny herinaratra oscillations. Vao noforonina ny ankehitriny no ampiasaina amin'ny siansa sy ny teknolojia maro faritra miainga amin'ny fiainana andavanandro ny orinasa lehibe mamokatra vokatra hafa mihitsy.

Inona no mifototra?

Ny oscillation faritra dia ahitana ny coil sy capacitor. Ankoatra izany, dia mety koa ho tonga resistor (miova fanoherana singa). Ny inductor (na solenoid, araka izay indraindray antsoina hoe) dia tehina izay windings no manimba maro sosona, izay amin'ny ankapobeny dia varahina tariby. Io singa mamorona oscillatory oscillations ao amin'ny faritra. A fisotroana, miorina ao amin'ny afovoany, matetika antsoina hoe mangeja, na fototra, ary ny coil indraindray antsoina hoe solenoid.

oscillating faritra coil mamorona oscillations anjara-raharaha raha tsy voatahiry. Rehefa mandalo ny amin'izao fotoana izao amin'ny alalan'ny izany, dia miangona ny anjara-raharaha izay dia manome ny faritra, rehefa latsaka ny malefaka.

coil tariby ankapobeny no tena ambany dia ambany fanoherana, izay mbola tapaka foana. Ny faritra oscillation fizaran-tany matetika no mitranga fiovana eo amin'ny malefaka sy amperage. Io fiovana io no iharan'ny lalàna matematika sasany:

• U = U ₀ * Kosy (w * (TT _0), izay
  U - malefaka tamin'izany fotoana T,
  U ₀ - malefaka amin'ny TIME T _0,
  W - oscillations herinaratra matetika.

Manan-danja iray hafa ao amin 'ny fizaran-tany dia herinaratra capacitor. Izany dia ahitana ny singa takelaka roa izay tafasaraka iray dielectric. Ny hatevin'ny sosona eo amin'ny electrodes dia tsy noho ny habeny. Io famolavolana mamela hanangona on-insulator herinaratra fiampangana, izay azonao avy eo hampandehaninareo ho any an fizaran-tany.

Tsy toy ny capacitor bateria dia ny hoe tsy misy fiovam-po ny zavatra avy amin'ny herinaratra, ary misy fanangonan-karena-poana mivantana amin'ny saha herinaratra. Noho izany, amin'ny alalan'ny mety ho lehibe capacitor ampy mitombo ny anjara-raharaha, izay azo omena amin'ny rehetra indray mandeha. Amin'ity tranga ity, amin'izao fotoana izao ao amin'ny faritra dia mitombo indrindra.

Koa, ny oscillation faritra no mandrafitra singa iray hafa: ny resistor. Ity singa manana fanoherana sy ny mifehy ny amin'izao fotoana izao sy malefaka ao amin'ny fizaran-tany. Raha teo foana malefaka mba hampitomboana fanoherana ny resistor, ny amin'izao fotoana izao dia hampihena ny ohm ny lalàna:

• I = U / R, izay
  I - amin'izao fotoana izao,
  U - malefaka,
  R - fanoherana.

inductor

Ndeha hojerentsika amin'ny antsipiriany rehetra ny inductor sy ny tsara kokoa dia hahatakatra ny asany ao amin'ny faritra resonant. Araka ny voalazanay, ny fanoherana ity singa mazàna ny aotra. Noho izany, rehefa mifandray amin'ny faritra DC fa hitranga fohy-circuiting. Na izany aza, raha toa ny coil mifandray amin'ny AC faritra, dia miasa araka ny tokony ho. Izany dia mitarika ho amin'ny famaranana ny singa manana ny alternating fanoherana amin'izao fotoana izao.

Fa nahoana izany no nitranga ary ahoana no mitranga rehefa misy fanoherana alternating amin'izao fotoana izao? Mba hamaliana io fanontaniana io dia mila mitodika amin 'ny toe-javatra ny tena inductance. Ny fandehan'ny ny coil ankehitriny ao misy ny electromotive hery (EMF), izay miteraka sakana ho an'ny fiovana amin'izao fotoana izao. Ny halehiben'ny hery io dia miankina amin'ny antony roa: ny coil amin'izao fotoana izao sy ny derivative amin'ny fanajana ny fotoana. Kajy, io fiankinan-doha dia voambara araka ny mira:

• E = -L * I '(T), izay
  E - EMF,
  L - inductance hasarobidin'ny ny coil (fa coil tsirairay dia tsy mitovy, ary dia miankina amin'ny isan'ny windings ny coils sy ny hateviny)
  I '(t) - ny fotoana derivative ny amin'izao fotoana izao (ankehitriny fiovana tahan'ny).

DC Power rehefa mandeha ny fotoana dia tsy niova, ka ny fanoherana, rehefa tratran'ny mba hitsangana.

Fa amin'ny AC rehetra dia foana ny masontsivana miova amin'ny sinusoidal na cosine lalàna, ka mahatonga electromotive hery, izay manakana ireo fiovana. Fanoherana toy izany dia antsoina hoe induction sy kajy ny rijan:

• X _L = W * _L, izay
  W - matetika oscillation faritra,
  L - inductance ny coil.

Ny ankehitriny mafy ao amin'ny solenoid linearly mampitombo ary mihena araka ny lalàna isan-karazany. Midika izany fa raha mijanona ny fikorianan'ny ny amin'izao fotoana izao ao amin'ny coil, dia foana nandritra ny fotoana manome ny anjara-raharaha ao amin'ny fizaran-tany. Ary raha manapaka tampoka ny fikorianan'ny ny amin'izao fotoana izao, dia ho voatifitra avy ny zava-misy fa ny anjara-raharaha dia hiezaka mba hivoaka ka hozaraina coil. Izany no - olana lehibe eo amin'ny famokarana indostrialy. Zavatra tsy vokatry (na dia tsy tanteraka mifandray amin'ny oscillation faritra) Mety ho hitan'ny, ohatra, rehefa manala ny plug avy ny faladiany. Amin'ity tranga ity skips ny pitik'afo amin'ny ambaratonga toy izany dia tsy afaka manisy ratsy ny olona iray. Izany dia noho ny zava-misy fa ny sahan'andriamby tsy hanjavona avy hatrany, fa tsikelikely dissipated, nitarika onja amin'ny mpitarika ny hafa. Ao amin'ny ambaratonga indostrialy ny amin'izao fotoana izao dia matetika hery lehibe kokoa noho ny mahazatra 220 volts, toy izany koa ny fahatapahana eo amin'ny famokarana rojo mety pitik'afo izany hery izay mahatonga be dia be ny loza na ny zavamaniry sy ny olona.

Coil - no fototry ny izany, izay faritra misy ny oscillation. Inductor tafiditra solenoids sequentially koa. Avy eo, dia maka fandinihana akaiky kokoa ny tsipiriany rehetra ny rafitry ny singa izany.

Inona no inductance?

Inductance coil oscillating faritra - dia ny olona iray amin'izay isan'ny fikirana izay mitovy amin'ny electromotive hery (in volts), izay miseho any amin'ny faritra amin'izao fotoana izao, rehefa miovaova toy 1 A ho an'ny 1 faharoa. Raha ny solenoid dia mifandray amin'ny DC faritra, ny inductance mamaritra ny herin 'ny saha iray andriamby, izay namorona ity amin'izao fotoana izao ny rijan:

• W = (L * I ²⁾ / 2, izay
  W - ny sahan'andriamby angovo.

inductance coefficient dia miankina amin'ny antony maro: ny rafitsary ny solenoid, ny sahan'andriambin'ny toetra ny fototry sy ny isan'ny coils ny tariby. Endri-javatra iray hafa ity dia famantarana fa tsara foana, satria ny hiovaova izay tsy miankina, tsy afaka ny ho ratsy.

Ny inductance Azo faritana ho toy ny fananany ny mpitarika amin'izao fotoana izao miaraka amin'ny fivarotana angovo ao amin'ny sahan'andriambin'ny tany. Izany dia refesina ao amin'ny Henry (atao hoe taorian'ny mpahay siansa Amerikana Dzhozefa Genri).

Koa solenoid oscillation faritra dia ahitana ny capacitor, izay hodinihina izay voambara.

Electric capacitor

Capacitance dia tapa-kevitra ny faritra oscillator capacitance herinaratra capacitor. Ny tarehiny efa voasoratra etsy ambony. Andeha isika handinika ny fizika ny dingana izay mitranga ao.

Koa satria ny capacitor takelaka atao ny mpitarika, dia mety hirotsaka herinaratra. Na izany aza, eo amin'ny roa takelaka dia vato misakana. Insulator (dia mety ho rivotra, hazo na zavatra amin'ny avo fanoherana Noho ny zava-misy fa anjara-raharaha tsy afaka mifindra avy amin'ny iray faran'ny tariby ny hafa, dia misy ny fanangonan-karena ho an'ny capacitor takelaka toy izany dia mampitombo ny andriamby sy ny herinaratra ny hery. saha manodidina azy. Araka izany, amin'ny ny fanalan-mivoaka ny anjara-raharaha rehetra voangony tamin'ny herinaratra amin 'ny takelaka, nanomboka ho ampitaina any amin'ny faritra.

Capacitor tsirairay dia manana laharana malefaka, tandrify noho ny fandidiana. Raha ela mba hanararaotra ny singa amin'ny malefaka ambony noho ny anarana, ny androm-piainany dia mihena be. Ny capacitor ny oscillatory faritra no tratran'ny onja foana ka noho izany, raha voafidy dia tokony ho malina tsara.

Ankoatra ny mahazatra capacitors, izay resahina, dia misy ihany koa ny jiro roa sosona capacitors. Izany no sarotra kokoa singa: azo lazaina ho toy ny hazo fijaliana eo amin'ny bateria sy ny capacitor. Matetika, ny dielectric amin'ny herinaratra roa sosona capacitors ireo akora organika, teo anelanelan'ny Izany Fanahy izany no electrolyte. Niara-dia mamorona elektrika roa sosona, izay mamela ny mitombo amin'ny famolavolana izany indraindray hery mihoatra noho ny mahazatra capacitor.

Inona no fahafahana ny capacitor?

Capacitance ny capacitor dia ny tahan'ny ny capacitor anjara-raharaha ny amin'ny izay malefaka izany no misy. Manao kajy sanda io dia mety ho tena tsotra miaraka amin'ny fanampian'ny ny raikipohy matematika:

• C = (e ₀ * S) / D, izay
  ny e ₀ - dielectric tsy tapaka ny dielectric fitaovana (tabular zava-dehibe)
  S - faritra ny capacitor takelaka,
  D - ny elanelana eo amin 'ny takelaka.

Ny fiankinan-doha ny capacitance ny capacitor eo amin'ny elanelana misy eo amin'ny electrodes dia nanazava ny tranga ny electrostatic induction dia kely noho ny elanelana eo amin 'ny takelaka, no vao mainka hisy fiantraikany tsirairay (coulomb), ny lehibe kokoa ny anjara-raharaha electrodes sy tsy hiady saina. Ary rehefa malefaka sarobidy ny fahafahana mitombo, satria azo lazaina koa amin'ny alalan'ny rijan izao manaraka izao:

• C = Q / U, izay
  Q - ny anjara-raharaha ao amin'ny coulombs.

Izany dia miresaka momba ny vondrona ny fandrefesana izany dia be. Capacitance dia refesina amin'ny farads. 1 farad - ampy vidiny lehibe, ka efa misy capacitors (tsy supercapacitors) manana capacitance refesina amin'ny picofarads (iray trillionth farad).

resistor

Ny amin'izao fotoana izao ao amin'ny resonant faritra ihany koa dia miankina amin'ny fanoherana ny fizaran-tany. Ary afa-tsy ny roa voalaza singa, izay mahaforona ny oscillating faritra (coil, capacitor), dia misy fahatelo - ny resistor. Izy no tompon'andraikitra amin'ny famoronana tarihiny. Resistor mitovy amin'ny singa hafa ao fa manana fanoherana avo, izay azo samihafa amin'ny modely sasany. Ny faritra resonant dia manao fanaraha-maso ny hery miasa ny sahan'andriambin'ny tany. Azo atao ny mifandray amin'ny andian-dahatsoratra resistors maro na mirazotra, amin 'izany tsy mitsaha-mitombo ny fanoherana ny fizaran-tany.

Ny fanoherana izany ihany koa ny singa miankina amin'ny mari-pana, ka dia tokony ho raisina ho ny asany ao amin'ny faritra, satria dia tezitra mandritra ny andinin-tsoratra amin'izao fotoana izao.

Ny fanoherana dia refesina amin'ny ohms, ary ny vidiny dia azo kajy mampiasa ny raikipohy:

• R = (p * l) / S, izay
  P - ara-nofo resistivity resistor (refesina amin'ny (ohm * MM ²⁾ / m);
  L - halavan'ny resistors (in metatra);
  S - sectional faritra (in toradroa millimeters).

Ahoana no mamatotra ny manome fitoerana masontsivana?

Ary izao dia tonga manakaiky ny fizika ny fiasan'ny ny oscillatory fizaran-tany. Rehefa nandeha ny fotoana ny anjara-raharaha momba ny capacitor takelaka miova araka ny faharoa-mba Differential mira.

Raha hamaha izany mira, dia midika mahaliana rijan mamaritra ny dingana izay mitranga ao amin'ny faritra. Ohatra, matetika ny cyclic azo aseho eo amin'ny lafiny capacitance sy ny inductance.

Na izany aza, ny tena raiki-pohy tsotra izay mamela ny kajy ny maro tsy fantatra - Thomson mira (atao hoe taorian'ny fizika Britanika William Thomson, izay nitondra azy tamin'ny 1853):

• T = 2 * ampy * (L * C) ^1/2.
  T - eo amin'ny herinaratra oscillations,
  L sy C - araka izany, ny inductance ny oscillating coil faritra sy ny faritra capacitance singa,
  N - ny isa Pi.

kalitao antony

Misy zava-dehibe hafa koa mampiavaka ny contour be ny asa - ny lafin-javatra tsara. Mba hahatakatra inona izany, dia tokony hanondro ity dingana ity ho toy ny akony. Ity trangan-javatra, izay ny amplitude lasa ny fahefana ambony indrindra mandrakariva ny zava-dehibe, izay savily fanohanana. Akony afaka manazava amin'ny ohatra tsotra: raha manomboka hanosika ny savily ny gadona ny hatetika, dia ho haingana, ary ny "amplitude" hitombo. Fa raha tsy hanosika ny gadona, dia moramora. Tamin'ny akony, matetika hiparitahan'ilay loko be dia be ny hery. Mba ho afaka manao kajy ny tena ilaina ny very, dia namorona ny fikirana toy ny lafin-javatra tsara. Izany dia coefficient mitovy ny tahan'ny angovo, miorina ao amin'ny rafitra, ny fatiantoka mitranga mandritra ny tsingerin'ny iray ao amin'ny faritra.

kalitaon'ny faritra antony dia kajy araka ny raikipohy:

• Q = (w ₀ * W) / P, izay
  W ₀ - akony angular matetika ny oscillations;
  W - ny angovo voatahiry ao ny tadin rafitra;
  P - hery fanaranam-po.

Zavatra tsy fikirana - dimensionless satria raha ny marina dia mampiseho ny tahan'ny angovo: voatahiry ho lany.

Inona no tsara indrindra faritra oscillating

Fa fahatakarana tsara kokoa ny dingana ao amin'ny rafitra ny fizika niakatra ny antsoina hoe tonga lafatra oscillating faritra. Izany no modely matematika iray misolo tena ny faritra ho toy ny rafitra amin'ny aotra fanoherana. Ao anatin'izany dia misy undamped harmonic oscillations. Io modely mamela ny hahazo ny tokotokony raikipohy kajy masontsivana faritra. Ny iray amin'ireo masontsivana - ny tanteraka angovo:

• W = (L * I ²⁾ / 2.

Toy izany indrindra simplification hanafaingana kajikajy ary hamela hanombanana faritra toetra amin'ny preset toetra.

Ahoana no miasa?

Oscillating faritra rehetra tsingerin'ny fandidiana azo zaraina ho roa. Ankehitriny ho hitantsika mihitsy ny dingana mitranga rehetra anjara.

• Ny dingana voalohany lovia capacitor, nandidy tsara, nanomboka manefa, fandikana ny amin'izao fotoana izao ao amin'ny fizaran-tany. Tamin'izay fotoana izay, mandeha amin'izao fotoana izao avy amin'ny tsara ny ratsy fiampangana, raha mandeha mamaky ny coil. Noho izany, herinaratra-peo no mampihovotrovotra hitranga any am-fizaran-tany. Current mandeha mamaky ny coil, dia mahatonga ny faharoa sy ny lovia nasain'i izany tsara (kosa ny voalohany electrode, izay amin'izao fotoana izao no nandeha an-tongotra, ratsy nandrara).
• Ny dingana faharoa dia maka toerana mifanohitra mivantana dingana. Ny amin'izao fotoana izao avy amin'ny tsara mandalo lovia (izay tany am-piandohana dia ratsy) ho ratsy, nandeha indray ny alalan 'ny coil. Ary ny fiampangana latsaka ao toerana.

Ny tsingerina dia miverimberina raha mbola ny capacitor no nandidy. Ao amin'ny faritra tsara indrindra resonant dingana io dia tsy manam-petra, ary ny tena hery dia tsy azo ialàna very noho ny antony isan-karazany: ny fanafanana izay mitranga noho ny fisian'ny ny fanoherana ao amin'ny faritra (Joule hafanana), ary ny toy izany.

Embodiments faritra famolavolana

Ankoatra ny faritra tsotra "ny coil-capacitor" sy "coil-resistor-capacitor", misy safidy hafa, mampiasa ho fototry oscillation fizaran-tany. Izany, ohatra, dia mifanitsy faritra izay mampiavaka ao fa misy ny singa faritra (satria araka ny misy irery, dia mety ho faritra sy ny andian-dahatsoratra izay hevitra ao amin'ny lahatsoratra).

Misy ihany koa ny karazana hafa ny fanorenana, anisan'izany ny singa elektrika isan-karazany. , Ohatra, dia azo atao ny mifandray amin'ny tambajotra transistor izay hanokatra sy hanidy ny faritra amin'ny matetika mitovy ny oscillation matetika ny fizaran-tany. Noho izany, dia hametraka ny rafitra undamped oscillations.

Aiza ny oscillation faritra no ampiasaina?

Ny tena mahazatra antsika ny fampiasana ny tany amin'ny tany lemaka singa - izany electromagnets. Izy ireo kosa, dia ampiasaina amin'ny telefaonina rafitra, Motors, Sela Mpandray Hafanana, sy ny maro hafa tsy dia mahazatra faritra. Fampiharana iray hafa - oscillator. Raha ny marina, dia ny fampiasana ny faritra tena mahazatra antsika: amin'ny endrika ity, dia ampiasaina ao amin'ny microwave hamorona onjan-finday sy ny Wireless fifandraisana mba mamindra vaovao ny lavitra. Izany rehetra izany dia noho ny zava-misy fa ny oscillations ny herinaratra azo voafango onja amin'ny fomba fa ho azo atao ny mamindra vaovao ny lavitra.

Inductor aza dia azo ampiasaina ho toy ny singa ho an'ny mpanova, roa samy hafa coils amin'ny isan'ny windings dia afaka hamaky ny saha herinaratra ny anjara-raharahany. Fa tahaka ny solenoids toetra mitovy, ary amin'izao fotoana izao teny sasany ao amin'ny faritra roa, izay mifandray amin'ny inductance roa dia mitovy. Araka izany, misy afaka hampiova finoana malefaka ny amin'izao fotoana izao, hoe 220 volts ao ankehitriny amin'ny malefaka ny 12 volts.

famaranana

Izahay antsipiriany ny fitsipiky ny faritra sy ny oscillating anjara tsirairay manokana. Nianatra izahay fa ny oscillating faritra - ny fitaovana natao mba hiteraka onja herinaratra. Na izany aza, izany ihany ny fototry ny sarotra Milina ireo, toa tsotra singa. Hahafantatra bebe kokoa momba ny intricacies tany amin'ny tany lemaka sy ny singa mety ho vita an-tsoratra avy manokana.