Tomsono virpesių formulė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Формулата на Томсън вок. Thomsonsche Schwingungsformel, f rus. Формулата на Томсън, f pranc. формула на Томсън, f … Fizikos terminų žodynas

Зависимост на диференциалното напречно сечение на разсейване от ъгъла на разсейване за различни енергии на фотоните Формула на Клайн Формула на Нишина, описваща ... Wikipedia

- [според англ. физик W. Thomson (W. Thomson; 1824 1907)] fl, изразяващ зависимостта на периода T на незатихващите собствени трептения в осцилаторната верига от неговите параметри на индуктивност L и капацитет C: T = 2PI корен от LC (тук L в H, C в F… Голям енциклопедичен политехнически речник

Ефектът на Томсън е едно от термоелектричните явления, което се състои във факта, че в еднороден неравномерно нагрят проводник с постоянен ток, в допълнение към топлината, освободена в съответствие със закона на Джоул Ленц, в обема ... ... Wikipedia

Израз за диф. напречно сечение ds на разсейване на фотон от електрон (вижте ефекта на Комптън). В лабораторията координатна система, където честотите на падащите и разпръснатите фотони, елементът на плътния ъгъл за разпръснатия фотон, ъгълът на разсейване, параметърът r0 = e ... Физическа енциклопедия

- (Томсън) (през 1892 г. за научни заслуги получава титлата барон Келвин, Келвин) (1824 1907), английски физик, член (1851) и президент (1890 1895) на Лондонското кралско общество, чуждестранен член-кореспондент (1877). ) и чуждестранен почетен член ... ... енциклопедичен речник

- (Томсън, Уилям), лорд Келвин (1824 1907), английски физик, един от основателите на термодинамиката. Роден в Белфаст (Ирландия) на 26 юни 1824 г. Лекции на баща му, професор по математика в университета в Глазгоу, започва да посещава на 8-годишна възраст, а на 10 става ... ... Енциклопедия на Collier

I Томсън Александър Иванович, руски съветски лингвист, член-кореспондент на Петербургската академия на науките (1910). Завършва Петербургския университет (1882). Професор в Новоросийския университет ...

Томсън, лорд Келвин Уилям (26 юни 1824, Белфаст, - 17 декември 1907, Ларгс, близо до Глазгоу; погребан в Лондон), английски физик, един от основателите на термодинамиката и кинетичната теория на газовете, член на Кралското общество от Лондон (от… Голям съветска енциклопедия

- (Томсън, Джоузеф Джон) (1856 1940), английски физик, удостоен с Нобелова награда по физика през 1906 г. за работата си, довела до откриването на електрона. Роден на 18 декември 1856 г. в предградията на Манчестър Читъм Хил. На 14-годишна възраст той влезе в Оуенс ... ... Енциклопедия на Collier

Основното устройство, което определя работната честота на всеки алтернатор, е осцилаторна верига. Осцилаторната верига (фиг. 1) се състои от индуктор Л(помислете за идеалния случай, когато бобината няма омично съпротивление) и кондензатора ° Си се нарича затворен. Характеристика на бобината е нейната индуктивност, тя се обозначава Ли се измерва в Хенри (H), кондензаторът се характеризира с капацитет ° С, което се измерва във фаради (F).

Нека кондензаторът се зареди в началния момент от време (фиг. 1), така че една от пластините му да има заряд + В 0 , а от другата - зареждане - В 0 . В този случай се образува между плочите на кондензатора електрическо полепритежаващи енергия

където е амплитудата (максималното) напрежение или потенциалната разлика в плочите на кондензатора.

След като веригата се затвори, кондензаторът започва да се разрежда и веригата ще изчезне електричество(фиг. 2), чиято стойност се увеличава от нула до максимална стойност . Тъй като във веригата протича променлив ток, в намотката се индуцира ЕМП на самоиндукция, което предотвратява разреждането на кондензатора. Следователно процесът на разреждане на кондензатора не се случва незабавно, а постепенно. Във всеки момент от време разликата в потенциала в кондензаторните плочи

(къде е зарядът на кондензатора в този моментвреме) е равно на потенциалната разлика в намотката, т.е. равна на ЕДС на самоиндукцията

Когато кондензаторът е напълно разреден и , токът в бобината ще достигне максималната си стойност (фиг. 3). Индукцията на магнитното поле на бобината в този момент също е максимална, а енергията на магнитното поле ще бъде равна на

Тогава силата на тока започва да намалява и зарядът ще се натрупва върху плочите на кондензатора (фиг. 4). Когато токът намалее до нула, зарядът на кондензатора достига максималната си стойност. В 0 , но плочата, преди това положително заредена, сега ще бъде отрицателно заредена (фиг. 5). След това кондензаторът започва да се разрежда отново и токът във веригата ще тече в обратна посока.

Така процесът на заряд, преминаващ от една плоча на кондензатора към друга през дросела, се повтаря отново и отново. Казват, че във веригата се случват електромагнитни трептения. Този процес е свързан не само с колебания в големината на заряда и напрежението върху кондензатора, силата на тока в намотката, но и с прехвърлянето на енергия от електрическото поле към магнитното поле и обратно.

Презареждането на кондензатора до максимално напрежение ще се случи само когато няма загуба на енергия в осцилаторния кръг. Такава верига се нарича идеална.

В реални вериги възникват следните загуби на енергия:

1) топлинни загуби, т.к Р ¹ 0;

2) загуби в диелектрика на кондензатора;

3) загуби от хистерезис в сърцевината на бобината;

4) радиационни загуби и др. Ако пренебрегнем тези загуби на енергия, тогава можем да запишем, че , т.е.

Наричат ​​се трептения, възникващи в идеална осцилаторна верига, в която това условие е изпълнено Безплатно, или собствен, трептения на контура.

В този случай напрежението У(и зареждане В) на кондензатора варира според хармоничния закон:

където n е собствената честота на осцилаторния кръг, w 0 = 2pn е собствената (кръговата) честота на трептения кръг. Честотата на електромагнитните трептения във веригата се определя като

Период Т- времето, през което се извършва едно пълно колебание на напрежението в кондензатора и тока във веригата, се определя Формулата на Томсън

Силата на тока във веригата също се променя според хармоничния закон, но изостава от напрежението във фазата с . Следователно зависимостта на силата на тока във веригата от времето ще има формата

Фигура 6 показва графики на промените в напрежението Увърху кондензатора и тока азв намотка за идеална осцилаторна верига.

В реална верига енергията ще намалява с всяко трептене. Амплитудите на напрежението върху кондензатора и тока във веригата ще намалеят, такива трептения се наричат ​​затихващи. Те не могат да се използват в главните генератори, т.к устройството ще работи в най-добрият случайв импулсен режим.

За да се получат незатихващи трептения, е необходимо да се компенсират загубите на енергия при голямо разнообразие от работни честоти на устройствата, включително тези, използвани в медицината.

формула на Томсън:

Периодът на електромагнитните трептения в идеална осцилаторна верига (т.е. в такава верига, където няма загуба на енергия) зависи от индуктивността на бобината и капацитета на кондензатора и се намира съгласно формулата, получена за първи път през 1853 г. Английският учен Уилям Томсън:

Честотата е свързана с периода чрез обратно пропорционална зависимост ν = 1/T.

За практическо приложениеважно е да се получат незатихващи електромагнитни трептения и за това е необходимо да се попълни осцилаторната верига с електричество, за да се компенсират загубите.

За получаване на незатихващи електромагнитни трептения се използва генератор на незатихващи трептения, който е пример за самоосцилираща система.

Вижте по-долу "Принудителни електрически вибрации"

СВОБОДНИ ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ТРЕТЕНИЯ ВЪВ ВЕРИГАТА

ЕНЕРГИЙНА КОНВЕРТАЦИЯ В ОСЦИЛИРАЩА ВЕРИГА

Вижте по-горе "Оцилационна верига"

ЕСТЕСТВЕНА ЧЕСТОТА В КРИМТАТА

Вижте по-горе "Оцилационна верига"

ПРИНУДИТЕЛНИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ТРЕТЕНИЯ

ДОБАВЯНЕ НА ПРИМЕРИ НА ДИАГРАМИ

Ако във верига, която включва индуктивност L и капацитет C, кондензаторът се зарежда по някакъв начин (например чрез кратко свързване на източник на захранване), тогава в него ще възникнат периодични затихващи трептения:

u = Umax sin(ω0t + φ) e-αt

ω0 = (Честота на естествените трептения на веригата)

За да се осигурят незатихващи трептения, генераторът трябва задължително да включва елемент, способен да свърже веригата към източника на енергия във времето - ключ или усилвател.

За да може този ключ или усилвател да се отвори само в точния момент, е необходима обратна връзка от веригата към контролния вход на усилвателя.

Генератор на синусоидално напрежение от LC трябва да има три основни компонента:

резонансна верига

Усилвател или ключ (на вакуумна тръба, транзистор или друг елемент)

Обратна връзка

Помислете за работата на такъв генератор.

Ако кондензаторът C е зареден и се презарежда през индуктивността L по такъв начин, че токът във веригата да тече обратно на часовниковата стрелка, тогава e възниква в намотката, която има индуктивна връзка с веригата. d.s., блокиращ транзистора T. Веригата е изключена от източника на захранване.

В следващия полупериод, когато възникне обратен заряд на кондензатора, в намотката на съединителя се индуцира ЕДС. от друг знак и транзисторът се отваря леко, токът от източника на захранване преминава във веригата, презареждайки кондензатора.

Ако количеството енергия, подадено към веригата, е по-малко от загубите в нея, процесът ще започне да се разпада, макар и по-бавно, отколкото при липса на усилвател.

При същото попълване и консумация на енергия трептенията са незатихващи и ако попълването на веригата надвишава загубите в нея, тогава трептенията стават различни.

Обикновено се използва следният метод за създаване на незатихващ характер на трептения: при малки амплитуди на трептения във веригата се осигурява такъв колекторен ток на транзистора, при който попълването на енергия надвишава нейното потребление. В резултат на това амплитудите на трептене се увеличават и токът на колектора достига стойността на тока на насищане. По-нататъшното увеличаване на базовия ток не води до увеличаване на тока на колектора и следователно увеличаването на амплитудата на трептене спира.

AC ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ТОК

AC ГЕНЕРАТОР (ac.11 клас. стр.131)

ЕМП на рамка, въртяща се в полето

Алтернатор.

В проводник, движещ се в постоянно магнитно поле, се генерира електрическо поле, възниква EMF на индукция.

Основният елемент на генератора е рамка, въртяща се в магнитно поле от външен механичен двигател.

Нека намерим ЕМП, индуцирана в рамка с размер a x b, въртяща се с ъглова честота ω в магнитно поле с индукция B.

Пусни вътре изходна позицияъгълът α между вектора на магнитната индукция B и вектора на площта на рамката S е равен на нула. В това положение не се получава разделяне на заряда.

В дясната половина на рамката векторът на скоростта е съвместно насочен към индукционния вектор, а в лявата половина е противоположен на него. Следователно силата на Лоренц, действаща върху зарядите в рамката, е нула

Когато рамката се завърти на ъгъл от 90o, зарядите се разделят в страните на рамката под действието на силата на Лоренц. В страните на рамката 1 и 3 възниква една и съща индукционна ЕДС:

εi1 = εi3 = υBb

Разделянето на зарядите в страни 2 и 4 е незначително и следователно възникващата в тях индукционна емф може да се пренебрегне.

Като се вземе предвид факта, че υ = ω a/2, общата ЕМП, индуцирана в рамката:

εi = 2 εi1 = ωB∆S

ЕМП, индуцирано в рамката, може да се намери от закона на Фарадей за електромагнитната индукция. Магнитният поток през областта на въртящата се рамка се променя с времето в зависимост от ъгъла на въртене φ = wt между линиите на магнитна индукция и вектора на площта.

Когато контурът се върти с честота n, ъгълът j се променя според закона j = 2πnt и изразът за потока приема формата:

Φ = BDS cos(wt) = BDS cos(2πnt)

Според закона на Фарадей промените в магнитния поток създават индукционна емф, равна на минус скоростта на промяна на потока:

εi = - dΦ/dt = -Φ’ = BSω sin(ωt) = εmax sin(wt) .

където εmax = wBDS е максималната ЕМП, индуцирана в рамката

Следователно промяната в EMF на индукцията ще се случи съгласно хармоничен закон.

Ако с помощта на плъзгащи се пръстени и четки, плъзгащи се по тях, свържем краищата на бобината с електрическа верига, тогава под действието на индукционната ЕМП, която се променя с времето според хармоничния закон, в електрическа веригаще има принудителни електрически флуктуации в силата на тока - променлив ток.

На практика синусоидалната ЕМП се възбужда не чрез въртене на намотка в магнитно поле, а чрез завъртане на магнит или електромагнит (ротор) вътре в статора - стационарни намотки, намотани върху стоманени ядра.

Отиди на страница:

"Затихващи трептения" - 26.1. Свободни затихващи механични трептения; 26.2. коефициент на затихване и логаритмичен декремент на затихване; 26.26. Автоколебания; Днес: събота, 6 август 2011 г. Лекция 26. Фиг. 26.1.

"Хармонична осцилация" - Методът на ударите се използва за настройка музикални инструменти, анализ на слуха и др. Фигура 4. Вижте флуктуациите. (2.2.4). ?1 е фазата на 1-то трептене. - Полученото трептене, също хармонично, с честота?: Проекция на кръгово движение по оста y, също прави хармонично трептене. Фигура 3

"Честота на трептене" - Отражение на звука. Скорост на звука в различни среди, m/s (при t = 20°C). Механични вибрациис честота под 20 Hz се нарича инфразвук. Разбирайте звука като явление. Цели на проекта. Източници на звук. Скоростта на звука зависи от свойствата на средата, в която се разпространява звукът. Какво определя тембъра на звука?

"Механични вибрации и вълни" - Свойства на вълните. Видове вълни. Математическо махало. Периодът на свободни трептения на математическо махало. Енергийна трансформация. Закони на отражението. Пружинно махало. Органите на слуха са най-чувствителни към звуци с честоти от 700 до 6000 Hz. Безплатни принудителни собствени трептения.

"Механични вибрации" - Хармонични. Еластични вълни са механични смущения, които се разпространяват в еластична среда. Математическо махало. Вълни. Дължината на вълната (?) е разстоянието между най-близките частици, които осцилират в една и съща фаза. Принуден. Принудителни вибрации. Графика на математическо махало. Вълни - разпространението на вибрации в пространството във времето.

"Механичен резонанс" - Амплитуда на принудителни трептения. Държавна образователна институция Гимназия № 363 на район Фрунзенски. Разрушителната роля на резонансните мостове. Резонанс в технологиите. Томас Йънг. 1. Физически основи на резонанса Принудителни вибрации. Механичен честотомер с тръстика - устройство за измерване на честотата на вибрациите.

В темата има общо 10 презентации

Урок No 48-169 Осцилаторна верига. Свободни електромагнитни трептения. Преобразуване на енергия в осцилаторна верига. Формула на Томпсън.флуктуации- движения или състояния, които се повтарят във времето.Електромагнитни вибрации -Това са вибрации на електрически имагнитни полета, които се съпротивляватводени от периодична промяназаряд, ток и напрежение. Осцилаторната верига е система, състояща се от индуктор и кондензатор(фиг. а). Ако кондензаторът е зареден и затворен към бобината, тогава през намотката ще тече ток (фиг. b). Когато кондензаторът се разреди, токът във веригата няма да спре поради самоиндукция в намотката. Индукционният ток, в съответствие с правилото на Ленц, ще тече в същата посока и ще презареди кондензатора (фиг. c). Токът в тази посока ще спре и процесът ще се повтори обратна посока(ориз. G).

По този начин, в колебаниеверигаdyat електромагнитни трептенияпоради преобразуването на енергиятаелектрическо поле на кондензатаra( W e =
) в енергията на магнитното поле на бобината с ток(W M =
), и обратно.

Хармонични вибрации - периодични променифизическо количество в зависимост от времето, протичащо според закона на синуса или косинуса.

Уравнението, описващо свободните електромагнитни трептения, приема формата

q "= - ω 0 2 q (q" е втората производна.

Основните характеристики на осцилаторното движение:

Периодът на трептене е минималният период от време T, след който процесът се повтаря напълно.

Амплитуда на хармоничните трептения - модул най-голямата стойностколебливо количество.

Познавайки периода, можете да определите честотата на трептенията, тоест броя на трептенията за единица време, например за секунда. Ако едно трептене се случи във времето T, тогава броят на трептенията за 1 s ν се определя, както следва: ν = 1/T.

Припомнете си, че в Международната система от единици (SI) честотата на трептене е равна на единица, ако едно трептене се случи за 1 s. Единицата за честота се нарича херц (съкратено Hz) на името на немския физик Хайнрих Херц.

След период от време, равен на периода Т,т.е., тъй като косинусният аргумент се увеличава с ω 0 Т,стойността на заряда се повтаря и косинусът приема същата стойност. От курса по математика е известно, че най-малкият период на косинуса е 2n. Следователно, ω 0 т=2π,откъдето ω 0 = =2πν По този начин, количеството ω 0 - това е броят на трептенията, но не за 1 s, а за 2n s. Нарича се цикличенили кръгова честота.

Честотата на свободните вибрации се нарича собствена честота на вибрациитесистеми.Често в това, което следва, за краткост, ще наричаме цикличната честота просто честотата. Разграничаване на цикличната честота ω 0 на честотата ν е възможно чрез нотация.

По аналогия с решението на диференциално уравнение за механична осцилаторна система циклична честота на свободното електричествофлуктуациие: ω 0 =

Периодът на свободните трептения във веригата е равен на: T= =2π
- Формула на Томсън.

Фазата на трептения (от гръцката дума phasis - поява, стадий на развитие на дадено явление) е стойността на φ, която е под знака на косинус или синус. Фазата се изразява в ъглови единици - радиани. Фазата определя състоянието на осцилаторната система при дадена амплитуда по всяко време.

Трептенията с еднакви амплитуди и честоти могат да се различават една от друга по фази.

Тъй като ω 0 = , тогава φ= ω 0 T=2π. Съотношението показва каква част от периода е изминала от момента на започване на колебанията. Всяка стойност на времето, изразена във части от период, съответства на стойност на фаза, изразена в радиани. И така, след време t= (тримесечен период) φ= , след половината период φ \u003d π, след целия период φ \u003d 2π и т.н. Можете да начертаете зависимостта

зареждане не от време, а от фаза. Фигурата показва същата косинусова вълна като предишната, но нанесена върху хоризонталната ос вместо време

различни фазови стойности φ.

Съответствие между механичните и електрическите величини в осцилаторните процеси

Механични величини

942(932). Първоначалният заряд, докладван на кондензатора на осцилаторната верига, беше намален 2 пъти. Колко пъти са се променили: а) амплитудата на напрежението; б) амплитуда на тока;

в) общата енергия на електрическото поле на кондензатора и магнитното поле на бобината?

943(933). С увеличаване на напрежението върху кондензатора на осцилаторната верига с 20 V, амплитудата на силата на тока се увеличава 2 пъти. Намерете първоначалното напрежение.

945(935). Осцилаторната верига се състои от кондензатор с капацитет C = 400 pF и индуктивна намоткаЛ = 10 mH. Намерете амплитудата на токовите трептения I т , ако амплитудата на колебанията на напрежението U т = 500 V.

952(942). След какво време (в части от периода t / T) върху кондензатора на осцилаторната верига за първи път ще има ли заряд, равен на половината от стойността на амплитудата?

957(947). Каква индуктивна намотка трябва да бъде включена в осцилаторната верига, за да се получи честота на свободни трептения от 10 MHz с капацитет на кондензатора 50 pF?

Осцилаторна верига. Периодът на свободните трептения.

1. След като кондензаторът на осцилаторната верига беше зареден q \u003d 10 -5 C, във веригата се появиха затихващи трептения. Колко топлина ще се отдели във веригата, докато трептенията в нея бъдат напълно затихнали? Капацитет на кондензатора C = 0,01 μF.

2. Осцилаторната верига се състои от 400nF кондензатор и 9µH индуктор. Какъв е периодът на естествено трептене на веригата?

3. Каква индуктивност трябва да бъде включена в осцилаторния кръг, за да се получи период на собствено трептене от 2∙ 10 -6 s с капацитет 100pF.

4. Сравнете скоростите на пролетта k1/k2 на две махала с тежести съответно 200g и 400g, ако периодите на техните трептения са равни.

5. Под действието на неподвижно висящ товар върху пружината, нейното удължение е 6,4 cm. След това товарът беше изтеглен и освободен, в резултат на което той започна да трепти. Определете периода на тези трептения.

6. От пружината беше окачен товар, изваден от равновесие и освободен. Товарът започва да се колебае с период от 0,5 s. Определете удължението на пружината след спиране на трептенето. Масата на пружината се игнорира.

Изпитни въпроси:

1. Кой от следните изрази определя периода на свободните трептения в трептящ кръг? НО.; Б.
; IN
; г.
; Г. 2.

2. Кой от следните изрази определя цикличната честота на свободните трептения в трептящ кръг? А. Б.
IN
г.
D. 2π

3. Фигурата показва графика на зависимостта на координатата X на тяло, извършващо хармонични трептения по оста x от времето. Какъв е периодът на трептене на тялото?

4. Фигурата показва профила на вълната в определен момент от време. Каква е дължината му?

5. Фигурата показва графика на зависимостта на тока през бобината на осцилаторния кръг от времето. Какъв е периодът на текущото трептене? А. 0,4 с. Б. 0,3 с. Б. 0,2 с. D. 0,1 с.

E. Сред отговорите A-D няма верен.

А. 0,2 м. Б. 0,4 м. В. 4 м. Г. 8 м. Г. 12 м.

7. Електрическите трептения в осцилаторния кръг се дават от уравнението q \u003d 10 -2 ∙ cos 20t (C).

Каква е амплитудата на колебанията на заряда?

НО . 10 -2 кл. B.cos 20t Cl. B.20t Cl. D.20 Cl. E. Сред отговорите A-D няма верен.

8. При хармонични трептения по оста OX координатата на тялото се променя според закона X=0,2cos(5t+ ). Каква е амплитудата на вибрациите на тялото?

A. Xm; B. 0,2 m; C. cos(5t+) m; (5t+)m; Д.м

9. Честота на трептене на източника на вълна 0,2 s -1 скорост на разпространение на вълната 10 m/s. Каква е дължината на вълната? А. 0,02 м. Б. 2 м. В. 50 м.

Г. Според условието на задачата е невъзможно да се определи дължината на вълната. E. Сред отговорите A-D няма верен.

10. Дължина на вълната 40 m, скорост на разпространение 20 m/s. Каква е честотата на трептене на източника на вълна?

A. 0,5 s -1. Б. 2 s -1. V. 800 s -1.

Г. Според условието на задачата е невъзможно да се определи честотата на трептене на източника на вълна.

E. Сред отговорите A-D няма верен.

3