"Salınım devresi. Elektromanyetik salınımların elde edilmesi" dersinin özeti. Zorlanmış elektromanyetik salınımlar. Devredeki elektromanyetik salınımlar - bir radyo dalgaları kaynağı 9 hücreli kondansatör salınım devresi

Tarih: ___________ İmza: __________Sınıf: 9. sınıf Ders: fizikÖğretmen Chernobaev A.Yu.

Başlık: " ELEKTROMANYETİK SALINIMLAR»

dersin amacı:
Görevler: eğitici: fiziksel emek kültürünü teşvik etmek; yeni materyali açıklarken dikkatli olun. eğitici: Matematiksel ve yaylı sarkaç kavramını verin,elektromanyetik salınımlar kavramını ve Thomson formülünü inceleyin
Geliştirme: zihinsel aktivitenin gelişimini teşvik eder.
Bilgi ve beceriler için gereksinimler: Öğrenciler bilmeli: serbest ve zorunlu salınım denilen şey - salınım devresi denilen şey, elektromanyetik salınımların tanımı Öğrenciler yapabilmelidir: - 1, T, t, k hesaplayın, ve Matematik dönemi için formüller temelinde. ve yaylı sarkaçlar; - nitel problemleri çözmek, fenomenleri incelenenler temelinde açıklamak; - sorunları çözerken Thomson formülünü uygulayın
Ders türü:birleşik ders
Yazılım: ders kitabı, çalışma kitabı, karatahta, referans materyali ve öğretmen tarafından sunulan ek materyaller.

Plan:

ben Org. anII Ödev kontrolüIII Geçmiş konularda sözlü anket: "Salınım hareketi sırasında enerjinin dönüşümü" 1. Elektromanyetik titreşimler 2. Thomson formülü 3. Problem çözmeV YansımaVI BilgilendirmeVII Ödev

Dersler sırasında:

ben Org. anII Ödev kontrolü:III Geçmiş konularda sözlü anket: "salınım hareketi"- Salınım hareketinde vücudun kinetik enerjisi hangi pozisyonda en büyüktür? Neden? Niye? - Yay sarkacının potansiyel enerjisi hangi konumda en büyüktür? Neden? Niye? - Osilatör cismin yörüngenin herhangi bir noktasındaki toplam enerjisi nedir? - Sönümlü salınımlara hangi örnekleri verebilirsiniz? IV Yeni materyal öğrenmek:

ELEKTROMANYETİK SALIMLAR

1. Elektromanyetik salınımların keşfi beklenmedik bir şeydi. En basit kapasitörü icat ettikten ve bir elektrostatik makine kullanarak ona nasıl büyük bir yük vereceklerini öğrendikten sonra, bilim adamları elektrik yükünü gözlemlemeye başladılar. En basit kapasitörle - bir Leyden kavanozu - 8. sınıfta tanıştınız. Leyden kavanozunun plakaları tel bobin ile kapatıldığında bobin içindeki çelik tellerin manyetize olduğu tespit edildi. Bunda garip bir şey yoktu, çünkü elektrik akımı bobinin çelik çekirdeğini mıknatıslamalıdır. Şaşırtıcı olan, bobinin manyetize edilmiş çekirdeğinin hangi ucunun kuzey, hangisinin güney olacağını tahmin etmenin imkansız olmasıydı. Aynı koşullar altında yapılan deneyler farklı sonuçlar verdi. Bilim adamları, kondansatör bobinden boşaldığında salınımların meydana geldiğini hemen anlamadılar. Deşarj sırasında, kapasitörün birkaç kez yeniden şarj olma zamanı vardır ve elektrik akımı da yön değiştirir. Bu nedenle, çekirdek farklı şekilde manyetize edilebilir ve kutupları dönüşümlü olarak değişir. Bu nedenle, bir kapasitör boşaldığında, şarj, akım, voltaj, elektrik ve manyetik alanlar periyodik olarak (veya neredeyse periyodik olarak) değişir. Bu büyüklüklerin periyodik değişimine elektromanyetik salınımlar denir. Elektromanyetik salınımlar elde etmek, bir cismi bir yaya asarak salınım yapmak kadar kolaydır. Ancak elektromanyetik salınımları gözlemlemek artık o kadar kolay değil. Sonuçta, kapasitörün aşırı deşarjını veya bobindeki akımı doğrudan görmüyoruz. Ek olarak, salınımlar genellikle çok yüksek bir frekansta meydana gelir. Elektromanyetik salınımların gözlemlenmesi ve incelenmesi için en uygun alet elektronik bir osiloskoptur. Elektromanyetik salınımlar, bir kapasitör bankası ve bir indüktörden oluşan bir elektrik devresinde meydana gelir (Şekil 89, 6). Seri bağlı bir kondansatör ve bir bobinden oluşan ve elektromanyetik salınımları almanızı sağlayan devreye salınım devresi denir. Böyle bir kurulum, bir akım kaynağı (1), bir kapasitör bankası (2), bir indüktör (3), bir elektronik osiloskop (4) ve bir anahtardan (5) oluşur. Pil kapasitesi (C), kolu hareket ettirerek ve farklı kapasitörleri açarak değiştirilebilir. Sargının daha fazla veya daha az dönüşü veya bobine bir çelik göbeğin eklenmesi dahil olmak üzere bobinin endüktansını (b) da değiştirebilirsiniz. Böyle bir kurulumun şematik bir diyagramı Şek. 89, bir. Anahtar sola çevrildiğinde (Şekil 89, a, konum b), kondansatör bir akım kaynağına bağlanır ve plakalarında bir elektrik yükü birikmeye başlar, yani. kondansatör şarj olmaya başlar. Ve tutamak sağa atılırsa (7. konum), akım kaynağı kapatılır ve bobin sargısı kapasitör terminallerine bağlanır. Bu durumda, kapasitör bobinden boşalmaya başlar ve sargıdan bir elektrik akımı akar.

Salınım devresindeki bu tür dönüşümlü olarak değişen süreçler osiloskop ekranında görülebilir. İdeal koşullar altında, elektrik direnci sıfıra eşit veya sıfıra yakın olduğunda, ekranda serbest elektromanyetik salınımlar görülebilir (Şekil 89, ve devrenin elektrik direncinin büyük olması durumunda, o zaman bir osilogramın bir osilogramı). osiloskop ekranında sönümlü salınım görünüyor (Şekil 90) "Tesisteki kapasitörün elektrik kapasitansı arttığında, osilogramın yatay yönde gerilmesini görebilirsiniz. Bu nedenle, salınım devresinin kapasitansının artmasıyla birlikte , elektromanyetik salınımın periyodu artar (frekans buna bağlı olarak azalır.Kapasitans azaldığında salınımın periyodu da azalır ve frekans doğal olarak artar.Böyle aynı sonuç devredeki bobinin endüktansını değiştirerek elde edilir. Fiziksel büyüklükler - endüktans ve kapasitans - 8. sınıf için fizik dersinden bilinmektedir. benzer yükün kütlesinde ve yayın sertliğinde bir değişiklik ile yay sarkacının salınım periyodundaki değişiklik. Böylece, salınım devresindeki serbest elektromanyetik salınım süresi, aşağıdaki formüle göre devre endüktansı (L) ve kapasitans (C) aracılığıyla hesaplanır:

Onun şerefine, bu ifade Thomson formülü denir. Periyodu (T) saniye (s) cinsinden elde etmek için, endüktansın (L) henry (H) ve kapasitansın (C) farad (F) cinsinden ifade edilmesi gerekir. Salınım devresindeki olaylar, yaylı sarkaçtakine benzer. Gerçekten de, bir yay sarkaçında salınımların meydana gelmesi için, yayın deforme olması (sıkıştırılması) ve ona potansiyel enerji vermesi gerekir (Şekil 91, a). Benzer şekilde, salınım devresinde salınımların meydana gelmesi için kapasitörün şarj edilmesi ve bu nedenle elektrik alanının enerjisinin içinde yoğunlaşması gerekir (Şekil 91, 6).

Çeyrek periyoddan sonra yayın deformasyonu ortadan kalkar ve yük maksimum hızda denge konumunu geçer. Bu durumda yayın potansiyel enerjisi, yükün kinetik enerjisine dönüştürülür (Şekil 91, c). Aynı şekilde, çeyrek periyottan sonra kondansatör boşalır ve bobin sargısından maksimum güçte bir elektrik akımı akar. Kapasitörün elektrik alanının enerjisi, bobinin manyetik alanının enerjisine dönüştü (Şekil 91, e). Ayrıca, hareketini sürdüren yük yayı gerer ve yarım döngünün sonunda yükün kinetik enerjisi tekrar yayın potansiyel enerjisine dönüştürülür (Şekil 91, e). Benzer şekilde, manyetik alanın enerjisinden kaynaklanan elektrik yükleri, kapasitörün plakalarında birikmeye başlar ve yarım döngünün sonunda, bobinin manyetik alanının enerjisi, bobinin elektrik alanının enerjisine dönüşür. kapasitör (Şekil 91, e). Bu işlem tekrarlanır ve sürenin sonunda sistem orijinal durumuna döner (Şekil 91, g, h, i, j). Böylece şu sonuca varabiliriz: bir kapasitör ve bir indüktörden oluşan bir devrede, kapasitörün bir sonraki deşarjı sırasında elektromanyetik salınımlar meydana gelir. Problem çözme: 3 numara. Yavaş elektromanyetik salınımları göstermek için, kapasitansı 2,5 mikrofarad olan bir kapasitör ile bir salınım devresi monte edilir. 0,2 s salınım periyoduna sahip bobinin endüktansı ne olmalıdır?

Verilen:

№2. Salınım periyodunun 1 s'ye eşit olması için matematiksel sarkacın uzunluğu ne olmalıdır? №4. 1 m uzunluğundaki matematiksel bir sarkaç Ay yüzeyinde hangi periyotla salınır? Ay'daki serbest düşüş ivmesi 1,62 m/s 2'dir. Egzersiz 23: №2. Sarkacı Dünya'dan Ay'a hareket ettirirseniz salınım periyodu nasıl değişecek? Ay'ın kütlesi Dünya'nın kütlesinden 81 kat daha azdır ve Dünya'nın yarıçapı Ay'ın yarıçapının 3,7 katıdır. №3. Sertliği 16 N/m olan bir yay üzerinde asılı duran 200 g ağırlığındaki bir cisim yatay düzlemde 2 cm genlik ile salınım yapmaktadır. Vücut salınımının döngüsel frekansını ve sistemin enerjisini belirleyin. Alıştırma 24: №1. Salınım devresi 250 pF kapasitör ve 10 mH indüktörden oluşur. Serbest salınımların periyodunu ve sıklığını belirleyin. Numara. 2. 1,3 mH endüktanslı bir bobin kullanarak 3 MHz frekanslı bir salınım devresi monte etmek gerekir. Kondansatörün kapasitansı ne olmalıdır?

V Yansıma- Matematiksel sarkaç nedir? Matematiksel bir sarkacın salınım periyodunu ne belirler? Elastik bir kuvvetin etkisi altındaki bir cismin salınım periyodunu ne belirler? - Alet sarkaçları yardımıyla maden yataklarını nasıl buluyorsunuz? - Hangi titreşimlere serbest denir? Titreşimler neden azalır? - Sürtünme kuvveti salınımların genliğini nasıl etkiler? Sönümlü salınımlar neden harmonik olarak adlandırılamaz? - Salınım sisteminin doğal frekansını ne belirler? Zorlanmış titreşim nedir? Zorlanmış salınımların sıklığı nedir? - Zorlanmış salınımların genliği frekansa nasıl bağlıdır? Hangi fenomene rezonans denir? - Rezonans uygulamasına ne gibi örnekler verebilirsiniz? - Salınım devresi nedir? Çiz. - Salınım devresinde serbest salınımların oluşabilmesi için ne yapılması gerekir? - Serbest elektromanyetik salınımlar neden bozunur? - Bir kapasitörün kapasitansındaki bir değişiklik devredeki serbest salınım periyodunu nasıl etkiler? - Bobinin endüktansındaki bir değişiklik devredeki serbest salınım periyodunu nasıl etkiler? - Bir salınım devresinde serbest salınımların periyodunu hangi formül ifade eder? İçindeki miktarlar hangi birimlerde ölçülür? VI BilgilendirmeVII Ödev: § 54-55 Örn. 45 No. 2.5 Ör. 46 Ör. 22:

Anlaşma

Kullanıcıları "KALİTE İŞARETİ" sitesine kaydetme kuralları:

111111, 123456, ytsukenb, lox, vb. gibi takma adlara sahip kullanıcıları kaydetmek yasaktır;

Siteye yeniden kaydolmak yasaktır (yinelenen hesaplar oluşturun);

Başkalarının verilerini kullanmak yasaktır;

Başkalarının e-posta adreslerini kullanmak yasaktır;

Sitede, forumda ve yorumlarda davranış kuralları:

1.2. Ankette diğer kullanıcıların kişisel verilerinin yayınlanması.

1.3. Bu kaynakla ilgili herhangi bir yıkıcı eylem (yıkıcı komut dosyaları, parola tahmini, güvenlik sisteminin ihlali vb.).

1.4. Müstehcen kelime ve ifadeleri takma ad olarak kullanmak; Rusya Federasyonu yasalarını, etik ve ahlak normlarını ihlal eden ifadeler; yönetim ve moderatörlerin takma adlarına benzer kelime ve deyimler.

4. 2. kategori ihlalleri: 7 güne kadar herhangi bir türde mesaj göndermenin tamamen yasaklanması ile cezalandırılabilir. 4.1 Rusya Federasyonu Ceza Kanunu, Rusya Federasyonu İdari Kanunu kapsamına giren ve Rusya Federasyonu Anayasasına aykırı bilgilerin yerleştirilmesi.

4.2. Aşırılık, şiddet, zulüm, faşizm, Nazizm, terörizm, ırkçılığın her türlüsünde propaganda; etnik, dinler arası ve toplumsal nefreti kışkırtmak.

4.3. "KALİTE İŞARET" sayfalarında yayınlanan yazı ve notların yazarlarına hakaret ve eserle ilgili yanlış tartışma.

4.4. Forum üyelerine yönelik tehditler.

4.5. Hem kullanıcıların hem de diğer kişilerin onurunu ve itibarını zedeleyen kasıtlı olarak yanlış bilgiler, iftiralar ve diğer bilgileri yerleştirmek.

4.6. Avatarlarda, mesajlarda ve alıntılarda pornografinin yanı sıra pornografik görüntülere ve kaynaklara bağlantılar.

4.7. Yönetim ve moderatörlerin eylemlerinin açık tartışması.

4.8. Herhangi bir biçimde mevcut kuralların kamuoyunda tartışılması ve değerlendirilmesi.

5.1. Mat ve küfür.

5.2. Provokasyonlar (kişisel saldırılar, kişisel itibarsızlaştırma, olumsuz bir duygusal tepki oluşumu) ve tartışmalara katılanların taciz edilmesi (bir veya daha fazla katılımcıyla ilgili olarak provokasyonların sistematik kullanımı).

5.3. Kullanıcıları birbirleriyle çatışmaya teşvik etmek.

5.4. Muhataplara karşı kabalık ve kabalık.

5.5. Forum başlıklarında bireye geçiş ve kişisel ilişkilerin netleştirilmesi.

5.6. Flood (aynı veya anlamsız mesajlar).

5.7. Diğer kullanıcıların takma adlarının ve adlarının saldırgan bir şekilde kasıtlı olarak yanlış yazılması.

5.8. Alıntılanan mesajları düzenlemek, anlamlarını çarpıtmak.

5.9. Muhatabın açık rızası olmadan kişisel yazışmaların yayınlanması.

5.11. Yıkıcı trolleme, bir tartışmanın bir çatışmaya kasıtlı olarak dönüştürülmesidir.

6.1. Fazla alıntı (aşırı alıntı) mesajları.

6.2. Moderatörlerin düzeltmeleri ve yorumları için kırmızı yazı tipi kullanımı.

6.3. Moderatör veya yönetici tarafından kapatılan konuların tartışılmasına devam edilmesi.

6.4. Anlamsal içerik taşımayan veya içerik olarak provokatif konular oluşturmak.

6.5. Bir konunun veya mesajın başlığını tamamen veya kısmen büyük harflerle veya yabancı dilde oluşturma. Kalıcı konu başlıkları ve moderatörler tarafından açılan konu başlıkları için bir istisna yapılır.

6.6. Gönderinin yazı tipinden daha büyük bir yazı tipinde başlık oluşturma ve başlıkta birden fazla palet rengi kullanma.

7. Forum Kurallarını ihlal edenlere uygulanan yaptırımlar

7.1. Foruma erişimin geçici veya kalıcı olarak yasaklanması.

7.4. Bir hesabı silme.

7.5. IP engelleme.

8. Notlar

8.1. Yaptırımların moderatörler ve yönetim tarafından uygulanması açıklama yapılmadan gerçekleştirilebilir.

8.2. Bu kurallar, tüm site üyelerine bildirilecek olan değişikliğe tabidir.

8.3. Kullanıcıların, ana takma adın engellendiği süre boyunca klon kullanmaları yasaktır. Bu durumda, klon süresiz olarak engellenir ve ana takma ad ek bir gün alır.

8.4 Müstehcen dil içeren bir mesaj bir moderatör veya yönetici tarafından düzenlenebilir.

9. Yönetim Site yönetimi "ZNAK KALİTE" her türlü mesaj ve konuyu açıklama yapmadan silme hakkını saklı tutar. Site yönetimi, içindeki bilgiler forum kurallarını kısmen ihlal ediyorsa, mesajları ve kullanıcının profilini düzenleme hakkını saklı tutar. Bu yetkiler moderatörler ve yöneticiler için geçerlidir. İdare, gerektiğinde bu Kuralları değiştirme veya tamamlama hakkını saklı tutar. Kuralların cehaleti, kullanıcıyı ihlallerinden dolayı sorumluluktan kurtarmaz. Site yönetimi, kullanıcılar tarafından yayınlanan tüm bilgileri kontrol edemez. Tüm mesajlar sadece yazarın fikrini yansıtır ve tüm forum katılımcılarının görüşlerini bir bütün olarak değerlendirmek için kullanılamaz. Site çalışanlarının ve moderatörlerin mesajları kişisel görüşlerinin ifadesidir ve editörlerin ve site yönetiminin görüşleri ile örtüşmeyebilir.

Sunumların önizlemesini kullanmak için bir Google hesabı (hesap) oluşturun ve oturum açın: https://accounts.google.com

Slayt başlıkları:

Salınım devresi. Elektromanyetik titreşimler. Radyo iletişimi ve televizyon ilkesi Ders #51

Elektromanyetik salınımlar, bir elektrik devresindeki elektriksel ve manyetik miktarlardaki (yük, akım, voltaj, yoğunluk, manyetik indüksiyon, vb.) zaman içindeki periyodik değişimlerdir. Bildiğiniz gibi, yayılan bir antenden uzak mesafelerdeki cihazlar tarafından kaydedilebilecek güçlü bir elektromanyetik dalga oluşturmak için dalga frekansının 0,1 MHz'den az olmaması gerekir.

Jeneratörün ana parçalarından biri bir salınım devresidir - bu, endüktans L ile seri olarak bağlanmış bobinlerden, kapasitans C olan bir kapasitörden ve R direncine sahip bir dirençten oluşan bir salınım sistemidir.

Leiden kavanozunu (ilk kapasitör) icat ettikten ve elektrostatik bir makine kullanarak ona büyük bir yük vermeyi öğrendikten sonra, kavanozun elektrik boşalmasını incelemeye başladılar. Leyden kavanozunun astarını bir bobin yardımıyla kapatarak, bobin içindeki çelik tellerin manyetize olduğunu gördük. Garip olan şey, bobinin çekirdeğinin hangi ucunun kuzey, hangi ucunun güney olacağını tahmin etmenin imkansız olmasıydı. Bir kondansatör bir bobinden boşaldığında, elektrik devresinde salınımların meydana geldiği hemen anlaşılmadı.

Serbest salınımların periyodu, salınım sisteminin doğal periyoduna, bu durumda devre periyoduna eşittir. Serbest elektromanyetik salınımların periyodunu belirleme formülü, 1853'te İngiliz fizikçi William Thomson tarafından elde edildi.

Popov verici devresi oldukça basittir - bir endüktans (bobin ikincil sargısı), elektrikli bir pil ve bir kapasitanstan (kıvılcım aralığı) oluşan bir salınım devresidir. Tuşa basarsanız, bobinin kıvılcım aralığına bir kıvılcım sıçrar ve antende elektromanyetik salınımlara neden olur. Anten açık bir vibratördür ve alıcı istasyonun antenine ulaştığında içindeki elektriksel salınımları uyaran elektromanyetik dalgalar yayar.

Alınan dalgaları kaydetmek için Alexander Stepanovich Popov, metal dolgular içeren bir cam tüpten oluşan özel bir cihaz - bir bağdaştırıcı (Latince "tutarlılık" kelimesinden - kavrama) kullandı. 24 Mart 1896'da ilk kelimeler Mors kodu - "Heinrich Hertz" kullanılarak iletildi.

Modern radyo alıcıları Popov'un alıcısına çok az benzerlik gösterse de, çalışma prensipleri aynıdır.

Ana sonuçlar: - Bir salınım devresi, seri bağlı bir bobin, bir kapasitör ve aktif dirençten oluşan bir salınım sistemidir. - Serbest elektromanyetik salınımlar, ideal bir salınım devresinde, bu devreye iletilen enerjinin harcanması nedeniyle meydana gelen ve gelecekte yenilenmeyecek salınımlardır. – Serbest elektromanyetik salınımların periyodu Thomson formülü kullanılarak hesaplanabilir. - Bu formülden, salınım devresinin periyodunun, kurucu elemanlarının parametreleri tarafından belirlendiğini takip eder: bobinin endüktansı ve kapasitörün kapasitansı. Radyo iletişimi, elektromanyetik dalgalar kullanarak bilgi iletme ve alma işlemidir. – Genlik modülasyonu, yüksek frekanslı salınımların genliğini, ses sinyalinin frekansına eşit bir frekansla değiştirme işlemidir. – Modülasyonun tersi olan işleme algılama denir.

Fizik testi Salınım devresi, Cevapları ile 9. sınıf öğrencileri için elektromanyetik salınımların elde edilmesi. Test 10 adet çoktan seçmeli soru içermektedir.

1. Salınım devresinde, kapasitör boşaldıktan sonra, akım hemen kaybolmaz, ancak kapasitörü yeniden şarj ederek yavaş yavaş azalır. Bu fenomenle ilgili

1) eylemsizlik
2) elektrostatik indüksiyon
3) kendi kendine indüksiyon
4) termiyonik emisyon

2. Endüktansı 10 kat artırılırsa ve kapasitansı 2,5 kat azaltılırsa devrenin doğal salınım periyodu nasıl değişecek?

1) 2 kat artacak
2) 2 kat azalt
3) 4 kat artacak
4) 4 kat azalt

3. Endüktansı 20 kat artarsa ve kapasitansı 5 kat azalırsa devrenin doğal salınım periyodu nasıl değişecek?

1) 2 kat artacak
2) 2 kat azalt
3) 4 kat artacak
4) 4 kat azalt

4. Salınım devresi, elektrik kapasitesine sahip bir kapasitörden oluşur. İTİBAREN ve indüktörler L. Hem kapasitörün kapasitansı hem de bobinin endüktansı 4 kat artırılırsa bu devredeki elektromanyetik salınımların periyodu nasıl değişecek?

1) değişmeyecek
2) 4 kat artacak
3) 4 kat azalt
4) 16 kat azalt

5. İle

1) 2 kat azalt
2) 2 kat artacak
3) 4 kat azalt
4) 4 kat artacak

6. Anahtar açılırsa devredeki doğal elektromanyetik salınımların periyodu nasıl değişecek? İle 1. konumdan 2. konuma geçilsin mi?

1) 4 kat azalt
2) 4 kat artacak
3) 2 kat azalt
4) 2 kat artacak

7. Anahtar açılırsa devredeki doğal elektromanyetik salınımların periyodu nasıl değişecek? İle 1. konumdan 2. konuma geçilsin mi?

1) 9 kat azalt
2) 9 kat artacak
3) 3 kat azalt
4) 3 kat artacak

8. Anahtar açılırsa devredeki doğal elektromanyetik salınımların periyodu nasıl değişecek? İle 1. konumdan 2. konuma geçilsin mi?

1) 4 kat azalt
2) değişmeyecek
3) 2 kat azalt
4) 2 kat artacak

9. Şekil, serbest salınımlara sahip bir salınım devresinde mevcut gücün zamana bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. Kondansatörün kapasitansı 4 kat arttırılırsa, devrenin doğal salınım periyodu eşit olacaktır.

1) 2 µs
2) 4 µs
3) 8 µs
4) 16 µs

10. Şekil, serbest salınımlara sahip bir salınım devresinde mevcut gücün zamana bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. Bu devredeki bobin, endüktansı 4 kat daha az olan başka bir bobin ile değiştirilirse, devrenin salınım süresi eşit olacaktır.

1) 1 µs
2) 2 µs
3) 4 µs
4) 8 µs

Fizikteki testin cevapları Titreşim devresi, Elektromanyetik salınımların elde edilmesi
1-3
2-1
3-1
4-2
5-1
6-4
7-3
8-2
9-3
10-2

Salınım hareketlerinin, bir veya daha fazla tekrarlama derecesinde farklılık gösteren hareketler olduğu bilinmektedir.

Mekanik titreşimler göz önüne alındığında, içlerindeki değişkenlerin yer değiştirme, genlik, faz ve diğer miktarlar olabileceği bulundu.

Elektromanyetik salınımlarda periyodik olarak değişen nicelikler şunlardır: yükler, akımlar, voltajlar, akımlarla ilişkili elektrik ve manyetik alanlar.

Salınım devreleri (açık ve kapalı) adı verilen cihazlarda elektromanyetik salınımlar elde edilir.

Kapalı bir salınım devresi, C kapasitansına sahip bir kapasitör, L endüktanslı bir bobin (solenoid), seri olarak bağlanmış R direncinden oluşan bir elektrik devresidir (Şekil 6.1).

Yalnızca kapasitansı C olan bir kapasitör ve endüktans L olan bir bobinden oluşan kapalı bir salınım devresi düşünün (Şekil 6.2).

Böyle bir devrede elektromanyetik salınımlar elde etmek için önce kapasitörü şarj etmek gerekir.

İlk t = 0 anında: I = 0 devresinde akım yok, kondansatörde maksimum gücü E = E m olan bir elektrik alanı var ve enerji

. (6.8)

"K" anahtarını kapattıktan sonra, kondansatör boşalmaya başlayacak, devrede artan bir elektrik akımı I görünecek ve indüktörde artan H yoğunluğu (indüksiyon B) değerine sahip bir manyetik alan görünecektir. Böylece kondansatör boşaldıkça elektrik alanı zayıflar ve bobinin manyetik alanı artar.

zaman noktasında
kondansatör tamamen boşalmıştır. İçinde elektrik alanı olmayacak (E = 0). Akım maksimum değerine ulaşacaktır I = I m . Bobinin manyetik alan gücü maksimum H = H m değerine ulaşacaktır. Manyetik alanın enerjisi de maksimum olacaktır:

. (6.9)

O zaman manyetik alan zayıflayacaktır. Elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanarak, devrede, yönü kapasitör deşarj akımıyla aynı olan (Lenz yasasına göre) bir endüksiyon akımı oluşacaktır. Kondansatör yeniden şarj olacaktır.

zaman noktasında
kondansatör tamamen şarj olur. İçindeki elektrik alan kuvveti, E vektörünün yönü orijinal yönün tersi olmasına rağmen, maksimum E = Em değerine ulaşacaktır. Devredeki akım duracaktır (I = 0). Solenoidin manyetik alan gücü sıfır olacaktır ( H=0). Devrenin enerjisi yine kapasitörün elektrik alanının enerjisine eşit olacaktır.

Daha sonra kondansatör tekrar boşalmaya başlayacak, devrede, yönü ilk deşarj akımının tersi olan bir elektrik akımı görünecektir. Bobinde ters yönde bir manyetik alan görünecektir.

zaman noktasında
kondansatör tamamen boşalmıştır. Akım duracaktır. Elektrik alan şiddeti sıfır olacaktır. Bobinin manyetik alanı tekrar maksimum değerine ulaşırken, H = - H m, yani devrenin enerjisi, bobinin manyetik alanının enerjisine eşit olacaktır.

Bir sonraki anda, manyetik alan zayıflamaya başlayacak, manyetik alanın zayıflamasını önleyen bir endüksiyon akımı ortaya çıkacak, kapasitör yeniden şarj olmaya başlayacaktır.

zaman noktasında
sistem eski haline dönecek ve düşünülen işlemlerin tekrarı başlayacaktır.

Böylece, kapalı bir salınım devresinde değişken özelliklere sahip değişen süreçler olacak, elektrik ve manyetik alanların enerjilerinin periyodik karşılıklı dönüşümlerinin eşlik ettiği elektromanyetik salınımlar ortaya çıkacaktır. Enerjilerin bu dönüşümleri, örneğin matematiksel bir sarkacın harmonik salınımları sırasında enerjilerin dönüşümüne benzer.

Devrede enerji kaybı olmasaydı (iletkenlerin ısınması, radyasyon), o zaman harmonik yasaya göre meydana gelen elektromanyetik salınımlar sönümlenmezdi.

Salınım devresinin kendisinde meydana gelen elektromanyetik salınımlara doğal salınımlar denir.

Doğal elektromanyetik salınımların denklemi aşağıdaki hususlardan elde edilebilir. İkinci Kirchhoff yasasına dayanarak, tüm devredeki akımın anlık değerinin aynı olduğunu varsayarak yazabiliriz.

. (6.10)