Általános jellemzője rezgések
Home | Rólunk | visszacsatolás
Ritmikus folyamatok bármilyen jellegű, az ismétlődés jellemzi idővel nevezett rezgések.
Támolygó - folyamat jellemzi ismételhető időben leíró paraméterek is. Egységét a jogszabályok ritmikus folyamatok kialakulását tette lehetővé egy egységes matematikai formalizmus leírni őket - az elmélet rezgéseket. Sok jel, rezgés szerint lehet csoportosítani, hogy az.
A fizikai természetét rezgő rendszer megkülönböztetni mechanikai és elektromágneses hullámok.
Ingadozások nevezzük időszakos ha a mennyiség jellemző az állam a rendszer ismételt rendszeres időközönként - az időszak az oszcilláció.
A (T) időtartam - a minimális időt, amely után az állam ismétlődik oszcillációs rendszerben, azaz a ideje egy teljes oszcilláció.
Az ilyen rezgések
Periodikus oszcilláció inga óra, AC, szívverés, és az ingadozások a fák egy szélroham, deviza árfolyamok - nem periodikus.
Továbbá időszak esetén időszakos lengésének a frekvencia határozza meg.
Frekvencia (), azaz. rezgések száma egységnyi idő alatt.
-érték frekvencia inverz rezgési periódus,
Az egység yavlyaetsyaGerts jelentése: 1 Hz = 1 s-1. a frekvencia megfelel egy ciklus másodpercenként. Leírásakor periodikus oszcilláció az a gyűrűs használt frekvenciát - a rezgések száma per 2π másodperc:
Periodikus rezgések ezen paraméterek állandóak, míg más rezgések változhatnak.
oszcillációk törvény - a függőség a nagysága a rezgő idő x (t) - lehet eltérő lehet. A legtöbb egyszerű harmonikus mozgás (ris3.1), amelyre a fluktuáló értéke változik a szinusz vagy koszinusz függvény, amely lehetővé teszi, hogy egy funkció, hogy leírja a folyamat ideje:
Ahol: X (t) - fluktuáló értékek egy adott t időpontban. A - amplitúdó - a maximális eltérés az oszcilláló nagyságát az átlag. # 969; - körkörös frekvencia (# 969; t + # 966;) - fázis ingadozások. # 966; - a kezdeti szakaszban.
Harmonikusan alá számos jól ismert rezgési folyamat. beleértve a fent említett, de a legjelentősebb, hogy a Fourier-módszerrel bármilyen periodikus függvény összecsukható be harmonikus összetevők (harmonikusok) több frekvencián:
Itt az alapfrekvencia által meghatározott időszakban a folyamat :.
Mindegyik harmonikus frekvencia jellemzi () és az amplitúdó (A). Állítsa be a harmonikus hívják a spektrum. Spectra diszkrét periodikus rezgések (uralkodott) (fig.3.1), és nem folytonos periodikus (ris.3.1b).
Ábra. Diszkrét 3.1 (a) folyamatos és (b) egy komplex rezgési spektrumok
Az oszcilláló rendszer egy bizonyos energia miatt rezgések lépnek fel. Az energia függ a amplitúdója és frekvenciája oszcilláció.
A fluktuációk vannak osztva a következő típusú: nyitott vagy védett, csillapított, kényszerített, ön-oszcilláció.
Szabad oszcilláció áll elő a rendszer, miután származó stabil egyensúlyi helyzete a jövőben a saját eszközök. Ebben az esetben a rezgések fordulnak elő a természetes frekvencia (), ami nem függ a amplitúdója, azaz a tulajdonságai határozzák meg a rendszer.
A vad rezgések mindig csillapítani. azaz végül az energia csökkenése miatt előfordul, hogy a disszipáció és ennek következtében csökken a rezgés amplitúdója. Disszipáció - visszafordíthatatlan átmenet az energia megrendelt folyamatok ( „kb energia”) energiává rendetlen folyamat ( „az energia a káosz”). Disszipáció lép fel rezgő nyitott rendszerben.
Ahhoz, hogy hozzon létre egy folyamatos hullám valós rendszerekben szükség rendszeres külső befolyás - rendszeres frissítését az energia miatt elvesztett áramlását. Harmonikus rezgések következtében fellépő külső kényszerítő erő ( „hajtóerő”) nevezzük belsőleg. Ezek gyakorisága egybeesik a frekvencia a hajtóerő (), és az amplitúdó függ a kapcsolat a frekvencia és a természetes frekvenciája villamosenergia-rendszer. A legfontosabb hatás alatt végzett kényszerrezgés, rezonancia - egy éles növekedése az amplitúdó, ha a frekvencia a kényszerű rezgés a természetes frekvenciája vibrációs rendszer. A rezonáns frekvencia közelebb van a saját, és a maximális amplitúdója nagyobb, kevésbé áramlását.
Autooscillations - csillapítatlan rezgések miatt bekövetkező az energiaforrás, a típusa és működése által meghatározott az oszcilláló rendszer. Amikor ön-oszcilláció a főbb jellemzői - az amplitúdó, frekvencia - által meghatározott maga a rendszer. Ez különbözteti meg ezeket a rezgések mind belsőleg, ahol ezek a paraméterek függnek a külső hatásokkal, valamint a saját, amelyben a külső fellépés meghatározza az oszcilláció amplitúdója. A legegyszerűbb ön-oszcilláló rendszer tartalmaz:
rezgő rendszer (csillapítás)
oszcilláció erősítő (áramforrás)
nemlineáris szűkítő (szelep)
visszajelzési link
Amikor saját rezgések azok létrehozása fontos nemlinearitásra irányító bevételi és kiadási energiaforrás, és lehetővé teszi, hogy hozzanak egy bizonyos rezgési amplitúdója. Példák az ön-oszcilláló rendszer: mechanikus - inga óra, termodinamikai - hőerőgép, elektromágneses - vákuumcső oszcillátor, optikai - lézeres (optikai kvantum generátor). lézeres rendszert ábrán látható 4.5. Ott oszcilláló rendszer - optikailag aktív közeg kitöltő optikai üreg külső energiaforrást tárgya eljárás „pumpáló”, a szelep és a visszacsatolás - félig áteresztő tükör kimenetén az optikai rezonátor nemlinearitást határozza meg a feltételeket a stimulált emisszió.
Minden ön-oszcilláló rendszer, visszajelzést vezérli a kapcsolót és egy külső forrásból a vibrációs energia beviteli rendszer: míg az energiabevitel (input) nagyobb veszteséget, self-gerjesztés esetén (építmény), ingadozások a rendszer fokozott; amikor az energia veszteség egyenlő lesz annak felvételi, a szelep lezár. A rendszer változik egy adott állandósult állapotban egy állandó amplitúdóval; növekvő veszteség amplitúdója csökken, és a szelep újra megnyitja, a hozzájárulást a amplitúdója csökken, a szelep zárva van.