Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Собственные затухающие колебания





Собственные затухающие колебания происходят в колебательном контуре RLC (рис. 11.1. и 11.5.).

Рис. 11.5.

Эти колебания можно описать следующим дифференциальным уравнением (правило напряжений Кирхгофа):

IRU C = eСИ. (11.6)

Здесь по-прежнему: I = ; U C = ; eСИ = = = .

Учитывая эти соотношения, уравнению (11.6) придадим следующий вид:

;

. (11.7)

Здесь d = — коэффициент затухания; = — частота собственных незатухающих колебаний.

Уравнение (11.7) — дифференциальное уравнение собственных затухающих электрических колебаний.

Если в системе , то решением этого уравнения является следующая функция:

q = Ae dtcos(w t + j). (11.8)

Здесь А и j — постоянные, которые можно найти, воспользовавшись начальными условиями, а частота колебаний:

. (11.9)

Убедиться в том, что функция (11.8) действительно является решением дифференциального уравнения (11.7), каждый может самостоятельно, подставив (11.8) в (11.7).

Важной характеристикой затухающего процесса является логарифмический декремент затухания — логарифм отношения амплитуд двух соседних колебаний (рис. 11.2 б):

. (11.10)

Логарифмический декремент затухания равен произведению коэффициента затухания d на время одного полного колебания (период) Т.

Процесс затухания колебания до нуля продолжается бесконечное время, поэтому условно принято считать, что процесс затух, если амплитуда колебаний уменьшилась в е раз.

Вычислим, сколько же колебаний Ne произойдёт, пока амплитуда уменьшится в е раз?

Отсюда следует, что d NeT = Ne × d = 1.

Или:

и .

Логарифмический декремент затухания d обратен числу колебаний, по истечению которых амплитуда падает в е раз.

В радиотехнике для энергетической характеристики затухания часто используют величину, которая получила название добротность контура:

. (11.11)

Покажем, что добротность с точностью до 2p равна отношению энергии Е, запасенной в контуре, к убыли энергии за один период (–D Е):

.

Энергия, запасенная в контуре, пропорциональна квадрату амплитуды заряда конденсатора:

.

Относительная убыль энергии за период равна:

.

При малом затухании (когда d << 1) можно приблизительно принять, что:

e –2 d = 1 – 2 d.

Тогда относительная убыль энергии:

,

или

. (11.12)

Мы рассмотрели затухающие колебания при малом затухании, когда .

Если затухание столь значительно, что d2 ³ , то в этом случае вместо колебательного процесса происходит апериодический разряд конденсатора (рис. 11.2. г). Переход от периодического к апериодическому разряду происходит при критическом сопротивлении R к, которое можно найти из условий апериодичности:

;

;

. (11.13)

Величина критического сопротивления зависит только от величины индуктивности и ёмкости колебательного контура.







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 504. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы № 113/у Обменная карта родильного дома...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия