Natural vibrations yog cov txheej txheem uas yog tus yam ntxwv los ntawm ib qho kev rov ua dua tshiab. Piv txwv li, cov no suav nrog kev txav ntawm lub pendulum ntawm lub moos, ib txoj hlua guitar, ob txhais ceg ntawm lub diav rawg, kev ua ntawm lub plawv.
Mechanical vibrations
Muab rau hauv tus account lub cev qhov, ntuj oscillations tuaj yeem yog txhua yam, electromagnetic, electromechanical. Cia wb mus ze dua ntawm thawj txheej txheem. Lub ntuj vibrations tshwm sim nyob rau hauv rooj plaub uas tsis muaj kev sib txhuam ntxiv, tsis muaj zog sab nraud. Cov kev txav no yog tus cwj pwm los ntawm qhov kev vam khom zaus tsuas yog ntawm cov yam ntxwv ntawm qhov muab qhov system.
Harmonic txheej txheem
Cov oscillations ntuj no txhais tau tias muaj kev hloov pauv ntawm cov oscillating kom muaj nuj nqis raws li txoj cai cosine (sine). Cia peb txheeb xyuas daim ntawv yooj yim tshaj plaws ntawm cov kab ke oscillatory, suav nrog lub pob raug tshem tawm ntawm lub caij nplooj ntoo hlav.
Hauv qhov no, lub ntiajteb txawj nqus sib npaug lub elasticity ntawm lub caij nplooj ntoos hlav. Raws li Hooke txoj cai, muaj kev sib raug zoo ntawm nws qhov txuas ntxiv ntawm lub caij nplooj ntoos hlav thiab lub zog siv rau lub cev.
Elastic force properties
Tus kheej electromagnetic oscillations nyob rau hauv Circuit Court muaj feem xyuam rau qhov loj ntawm qhov cuam tshuam rau lub system. Lub zog elastic, uas yog proportional rau qhov kev hloov ntawm lub pob los ntawm qhov sib npaug ntawm txoj hauj lwm, yog coj mus rau lub xeev equilibrium. Lub zog ntawm lub pob nyob rau hauv nws lub zog tuaj yeem piav qhia los ntawm txoj cai ntawm cosine.
Lub sijhawm oscillation ntuj yuav txiav txim siab ua lej.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm lub caij nplooj ntoos hlav pendulum, qhov kev vam khom ntawm nws cov rigidity, nrog rau qhov loj ntawm lub load, tau tshwm sim. Lub sij hawm ntawm ntuj oscillations nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yuav xam los ntawm cov mis.
Zoo ntawm kev sib haum xeeb oscillation
Tus nqi yog qhov tsis tu ncua yog tias tsis muaj kev sib txhuam.
Raws li lub zog oscillatory tshwm sim, lub sijhawm hloov pauv ntawm lub zog kinetic mus rau qhov muaj peev xwm tshwm sim.
Damped oscillations
Tus kheej electromagnetic oscillations tuaj yeem tshwm sim thaum lub kaw lus tsis cuam tshuam los ntawm sab nraud. Kev sib txhuam ua rau lub damping ntawm oscillations, ib tug txo nyob rau hauv lawv amplitude yog pom.
Qhov zaus ntawm ntuj oscillations nyob rau hauv lub oscillatory circuit muaj feem xyuam rau cov khoom ntawm lub cev, nrog rau kev siv ntawm kev poob.
Nrog qhov nce ntawm qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug, qhov nce ntawm lub sijhawm oscillatory txav tau pom.
Qhov piv ntawm amplitudes uas sib cais los ntawm ib ntus sib npaug rau ib lub sijhawm yog tas litus nqi thoob plaws hauv cov txheej txheem. Qhov piv txwv no hu ua damping decrement.
Natural vibrations nyob rau hauv lub oscillatory circuit yog piav los ntawm txoj cai ntawm sines (cosines).
Lub sijhawm oscillation yog ib qho kev xav ntau. Lub zog yog aperiodic. Lub kaw lus, uas raug tshem tawm ntawm txoj haujlwm sib npaug yam tsis muaj kev sib txuas ntxiv, rov qab mus rau nws qhov qub qub. Tus txheej txheem ntawm kev nqa lub kaw lus mus rau lub xeev sib npaug yog txiav txim siab los ntawm nws cov xwm txheej pib.
Resonance
Lub sijhawm ntawm ntuj oscillations ntawm Circuit Court yog txiav txim los ntawm txoj cai harmonic. Forced oscillations tshwm sim nyob rau hauv lub kaw lus nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm lub sij hawm hloov quab yuam. Thaum muab cov kev sib npaug ntawm cov lus tsa suab, nws raug coj mus rau hauv tus account tias ntxiv rau qhov kev quab yuam, kuj tseem muaj cov quab yuam ua haujlwm thaum lub sij hawm tsis muaj kev vibrations: qhov tsis kam ntawm qhov nruab nrab, lub zog quasi-elastic.
Resonance yog ib qho kev nce ntxiv hauv qhov amplitude ntawm yuam oscillations thaum lub zaus ntawm lub zog tsav tsheb mus rau lub ntuj zaus ntawm lub cev. Txhua qhov kev vibrations uas tshwm sim hauv qhov no yog hu ua resonant.
Qhia txog kev sib raug zoo ntawm lub amplitude thiab sab nraud quab yuam rau kev yuam oscillations, koj tuaj yeem siv qhov kev sim teeb tsa. Thaum lub crank kov yog tig maj mam, lub load ntawm lub caij nplooj ntoos hlav txav nce thiab nqis zoo ib yam mus rau qhov taw tes ntawm lawv raug ncua.
Tus kheej electromagnetic oscillations nyob rau hauv oscillatory circuit yuav xam tau thiab lwm yam tsis muaj lub cevsystem.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev sib hloov ceev, lub oscillations nce, thiab thaum lub sij hawm sib hloov yog sib npaug zos rau lub ntuj, qhov siab tshaj plaws amplitude tus nqi yog mus txog. Nrog rau qhov nce ntxiv hauv qhov zaus ntawm kev sib hloov, qhov amplitude ntawm qhov yuam kev oscillations ntawm cov kev txheeb xyuas load txo qis dua.
Resonance yam ntxwv
Nrog me ntsis txav ntawm tus kov, lub load yuav luag tsis hloov nws txoj haujlwm. Yog vim li cas yog lub inertia ntawm lub caij nplooj ntoos hlav pendulum, uas tsis ua raws li sab nraud quab yuam, yog li tsuas yog "jitter nyob rau hauv qhov chaw" yog pom.
Lub ntuj zaus ntawm oscillations nyob rau hauv lub voj voog yuav sib haum nrog ib tug ntse nce nyob rau hauv lub amplitude ntawm qhov zaus ntawm qhov kev txiav txim sab nraud.
Daim duab ntawm qhov tshwm sim no hu ua resonance nkhaus. Nws tuaj yeem raug txiav txim siab rau lub filament pendulum. Yog tias koj dai lub pob loj ntawm txoj kev tsheb ciav hlau, nrog rau ntau lub teeb pendulums nrog cov xov sib txawv ntev.
Txhua ntawm cov pendulums no muaj nws tus kheej oscillation zaus, uas tuaj yeem txiav txim siab raws li qhov nrawm ntawm lub caij nplooj zeeg dawb, qhov ntev ntawm cov xov.
Yog tias lub pob raug tshem tawm ntawm qhov sib npaug, tawm hauv lub teeb pendulum yam tsis muaj txav, ces tso tawm, nws cov viav vias yuav ua rau lub sijhawm khoov ntawm txoj kev tsheb ciav hlau. Qhov no yuav ua rau cov nyhuv ntawm ib ntus hloov elastic quab yuam ntawm lub teeb pendulums, ua rau lawv ua yuam kev oscillations. Maj mam, txhua tus ntawm lawv yuav muaj qhov sib npaug sib npaug, uas yuav yog lub suab nrov.
Qhov tshwm sim no tuaj yeem pom rau lub metronome, lub hauv paus ntawm kev sib txuasxov nrog lub axis ntawm lub pendulum. Hauv qhov no, nws yuav ua viav vias nrog qhov siab tshaj plaws, tom qab ntawd qhov zaus ntawm lub pendulum "rub" txoj hlua sib raug rau qhov zaus ntawm nws cov oscillations dawb.
Resonance tshwm sim thaum lub zog sab nraud, ua haujlwm hauv lub sijhawm nrog kev vibrations dawb, ua haujlwm nrog tus nqi zoo. Qhov no ua rau muaj kev nce ntxiv ntawm qhov amplitude ntawm oscillatory motion.
Dhau li qhov cuam tshuam zoo, qhov tshwm sim ntawm resonance feem ntau ua qhov tsis zoo. Piv txwv li, yog hais tias tus nplaig ntawm lub tswb yog viav vias, nws yog ib qho tseem ceeb rau lub suab yuav tsum tau ua kom txoj hlua ua raws sij hawm nrog cov dawb oscillating txav ntawm tus nplaig.
Daim ntawv thov ntawm resonance
Kev ua haujlwm ntawm cov reed zaus ntsuas yog ua raws li resonance. Cov cuab yeej tau nthuav tawm nyob rau hauv daim ntawv ntawm elastic daim hlau ntawm qhov ntev sib txawv, tsau ntawm ib qho hauv paus.
Nyob rau hauv rooj plaub ntawm kev sib cuag ntawm lub ntsuas zaus nrog lub oscillatory system uas nws yuav tsum tau txiav txim siab qhov zaus, lub phaj ntawd, qhov zaus ntawm qhov sib npaug ntawm qhov ntsuas, yuav oscillate nrog qhov siab tshaj plaws amplitude. Tom qab nkag mus rau hauv platinum rau hauv resonance, koj tuaj yeem xam qhov zaus ntawm oscillating system.
Nyob rau hauv lub xyoo pua yim, tsis deb ntawm Fabkis lub nroog ntawm Angers, ib tug detachment ntawm cov tub rog tsiv nyob rau hauv kauj ruam raws ib tug saw txuas, qhov ntev yog 102 meters. Qhov zaus ntawm lawv cov kauj ruam tau coj tus nqi sib npaug rau qhov zaus ntawm kev vibrations dawb ntawm tus choj, uas ua rau muaj kev cuam tshuam. Qhov no ua rau cov saw hlau tawg, tus choj raug tshem tawm.
Xyoo 1906, tib yam nkaus, tus choj Iyiv hauv St. Petersburg raug rhuav tshem, nrog rau cov tub rog ntawm cov tub rog caij nkoj tsiv mus. Txhawm rau zam qhov tsis kaj siab tshwm sim, tam sim no nroghla tus choj, cov tub rog tub rog mus ntawm qhov nrawm nrawm.
Electromagnetic phenomena
Lawv yog kev sib txuas sib txuas ntawm cov hlau nplaum thiab hluav taws xob.
Tus kheej electromagnetic oscillations hauv Circuit Court tshwm sim thaum lub kaw lus raug tshem tawm ntawm qhov sib npaug, piv txwv li, thaum tus nqi them rau lub capacitor, qhov kev hloov pauv ntawm qhov tam sim no hauv Circuit Court.
Electromagnetic oscillations tshwm sim hauv cov hluav taws xob sib txawv. Hauv qhov no, lub zog oscillatory yog ua los ntawm lub zog tam sim no, qhov hluav taws xob, nqi, hluav taws xob lub zog, sib nqus induction, thiab lwm yam khoom siv hluav taws xob.
Lawv tuaj yeem suav tau tias yog cov oscillations damped, txij li lub zog xa mus rau lub cev mus rau qhov cua sov.
Raws li kev quab yuam electromagnetic oscillations yog cov txheej txheem hauv Circuit Court, uas yog tshwm sim los ntawm ib ntus hloov sab nraud sinusoidal electromotive force.
Cov txheej txheem zoo li no tau piav qhia los ntawm tib txoj cai raws li nyob rau hauv rooj plaub ntawm kev vibrations, tab sis lawv muaj qhov sib txawv ntawm lub cev. Cov xwm txheej hluav taws xob yog qhov tshwj xeeb ntawm cov txheej txheem electromagnetic nrog lub zog, qhov hluav taws xob, hloov pauv tam sim no.
Oscillatory circuit
Nws yog ib qho hluav taws xob hluav taws xob uas muaj cov inductor txuas nrog hauv cov koob, lub capacitor nrog ib qho kev ua kom muaj peev xwm, qhov tsis kam tiv thaiv.
Thaum lub oscillatory Circuit Court nyob rau hauv ib qho chaw ruaj khov, lub capacitor tsis muaj nqi, thiab tsis muaj hluav taws xob tam sim no ntws los ntawm lub kauj.
Ntawm cov yam ntxwv tseem ceebelectromagnetic oscillations nco ntsoov lub cyclic zaus, uas yog qhov thib ob derivative ntawm tus nqi nrog rau lub sijhawm. Cov theem ntawm electromagnetic oscillations yog ib qho kev sib haum xeeb, piav qhia los ntawm txoj cai sine (cosine).
Lub sijhawm nyob rau hauv oscillatory Circuit Court yog txiav txim los ntawm Thomson mis, nyob ntawm lub capacitance ntawm lub capacitor, nrog rau tus nqi ntawm inductance ntawm lub kauj nrog tam sim no. Tam sim no nyob rau hauv lub voj voog hloov raws li txoj cai sine, yog li koj tuaj yeem txiav txim siab txog theem hloov mus rau qee yam electromagnetic yoj.
Kev hloov pauv tam sim no
Nyob rau hauv ib tug ncej rotating ntawm ib tug tas mus li angular tshaj tawm nyob rau hauv ib tug uniform magnetic teb nrog ib tug tej yam nqi ntawm induction, harmonic EMF yog txiav txim. Raws li Faraday txoj cai rau electromagnetic induction, lawv txiav txim siab los ntawm kev hloov pauv hauv magnetic flux, yog tus nqi sinusoidal.
Thaum ib qho chaw sab nraud EMF txuas nrog oscillatory circuit, yuam oscillations tshwm sim hauv nws, tshwm sim nrog lub voj voog zaus ώ, sib npaug ntawm tus nqi rau qhov zaus ntawm nws tus kheej. Lawv yog cov tsis muaj zog txav, txij li thaum muaj kev them nqi, qhov muaj peev xwm sib txawv tshwm sim, tam sim no tshwm sim hauv Circuit Court, thiab lwm yam khoom siv lub cev. Qhov no ua rau muaj kev sib haum xeeb hauv qhov voltage, tam sim no, uas yog hu ua pulsating lub cev muaj nuj nqis.
Tus nqi ntawm 50 Hz yog coj raws li kev lag luam zaus ntawm kev hloov tam sim no. Txhawm rau xam cov cua sov tso tawm thaum dhau los ntawm kev hloov pauv tam sim no tus neeg xyuas pib, qhov siab tshaj plaws ntawm lub zog tsis siv, vim nws tsuas yog ncav cuag qee lub sijhawm. Rau cov hom phiaj zoo li no, thovnruab nrab lub zog, uas yog qhov piv ntawm tag nrho cov zog dhau los ntawm Circuit Court thaum lub sij hawm soj ntsuam, rau nws tus nqi.
Tus nqi ntawm qhov hloov pauv tam sim no sib raug rau qhov tsis tu ncua, uas tso tawm tib lub sijhawm kub dhau lub sijhawm raws li qhov hloov pauv tam sim no.
Y
Transformer
Qhov no yog ib qho khoom siv uas nce lossis txo qhov hluav taws xob yam tsis muaj hluav taws xob poob loj. Qhov no tsim muaj ob peb daim hlau uas ob lub coils nrog hlau windings yog tsau. Lub hauv paus yog txuas mus rau qhov chaw hloov hluav taws xob, thiab qhov thib ob yog txuas nrog cov khoom siv uas siv hluav taws xob. Rau xws li ib tug ntaus ntawv, ib tug transformation piv yog txawv. Rau ib kauj ruam-up transformer, nws yog tsawg tshaj li ib, thiab rau ib kauj ruam-up transformer, nws nyhav rau 1.
Auto oscillations
Cov no yog hu ua cov tshuab uas tswj cov khoom siv hluav taws xob los ntawm qhov chaw sab nraud. Cov txheej txheem uas tshwm sim nyob rau hauv lawv yog suav tias yog ib ntus undamped (self-oscillatory) ua. Cov tshuab no suav nrog lub tshuab hluav taws xob ntawm lub tshuab hluav taws xob sib txuas, lub tswb, moos.
Tseem muaj cov xwm txheej uas lub cev sib txawv ib txhij koom rau hauv oscillations nyob rau hauv ntau cov lus qhia.
Yog tias koj ntxiv ua ke cov kev txav uas muaj qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug, koj tuaj yeem tau txais kev sib haum xeeb oscillation nrog lub amplitude loj dua.
Raws li Fourier theorem, ib txheej ntawm cov txheej txheem oscillatory yooj yim, uas cov txheej txheem nyuaj tuaj yeem decomposed, suav hais tias yog ib qho kev sib haum xeeb. Nws qhia txog qhov amplitudes thiab zaus ntawm txhua qhov yooj yim oscillations suav nrogxws li ib tug system. Feem ntau, cov spectrum yog reflected nyob rau hauv ib daim ntawv graphical.
Frequencies raug cim rau ntawm kab rov tav axis, thiab lub amplitudes ntawm oscillations yog qhia raws tus ordinate axis.
Txhua yam oscillatory txav: txhua yam, electromagnetic, yog tus cwj pwm los ntawm qee yam ntawm lub cev.
Ua ntej ntawm tag nrho, cov kev ntsuas no suav nrog amplitude, lub sijhawm, zaus. Muaj cov lej qhia lej rau txhua qhov ntsuas, uas tso cai rau koj ua cov lej suav, suav lej suav cov yam ntxwv xav tau.
