Praktikum nr. 10 vabad võnkumised (6)

Q: Millise seaduspärasuse järgi muutub võnkeringis kondensaatori energia?

Vastus leiad õppematerjalist: Praktikum nr. 10 vabad võnkumised

Q: Kuidas oleneb sumbuvate võnkumiste amplituud ja periood takistusest?

Vastus leiad õppematerjalist: Praktikum nr. 10 vabad võnkumised

Q: Kui aktiivtakistus võrdub nulliga?

Vastus leiad õppematerjalist: Praktikum nr. 10 vabad võnkumised

Q: Kus kasutatakse võnkeringi?

Vastus leiad õppematerjalist: Praktikum nr. 10 vabad võnkumised

Tallinna Tehnikaülikool - Füüsika - Füüsika ii

4 HEA

Esitatud küsimused

Millise seaduspärasuse järgi muutub võnkeringis kondensaatori energia?
Kuidas oleneb sumbuvate võnkumiste amplituud ja periood takistusest?
Kui aktiivtakistus võrdub nulliga?
Kus kasutatakse võnkeringi?

Jrk nr.
Rs, Ω
A1, mm
A2, mm
A3, mm
A4, mm
A1/A2
A3/A4
ᴧ1
ᴧ3
ᴧeksp
ᴧteor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Sumbuvate võnkumiste perioodi määramine
Jrk nr.
Rs, Ω
N
l, cm
M, ms/cm
t, ms
Teksp, ms
Tteor, ms
1.
2.
3.
4.
5.
Vabad võnkumised

Vabad võnkumised-ainult võnkesüsteemi sisemiste jõudude mõjul toimuvad võnkumised. Nad sumbuvad, sest võnkeringis esineb aktiivtakistus, aktiivtakistusel eraldub võnkumiste käigus soojus ja energia võnkeringis väheneb.

Elektromagnetilised võnkumised-võnkeprotsessi iseloomustavad elektrilised ja magnetilised suurused (q, u, i, B, E jt) muutuvad ajas perioodiliselt.

Induktiivsus -vooluringi omadus tekitada magnetvälja. Magnetvälja asendi muutus vooluringi suhtes võib tekitada elektrivoolu. Ühik: Üks henri võrdub sellise vooluringi induktiivsusega, milles voolu tugevuse muutus ühe ampri võrra tekitab läbi tema kontuuri magnetvoo üks veeber. Teise definitsiooni järgi on üks henri sellise vooluringi induktiivsus, milles elektrivoolu tugevuse muutus ühes sekundis ühe ampri võrra indutseerib elektromotoorjõu üks volt.

Pooli induktiivsus sõltub- on võrdeline mähise keerdude arvu ruuduga , kuid on veel sõltuvuses mähise ja poolisüdamiku kujust ning südamiku materjalist.

Elektrimahtuvus - iseloomustab keha võimet säilitada elektrilaengut. Elektrimahtuvus näitab, kui suure laengu üleviimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel pinge 1 volt. Farad on sellise kondensaatori elektrimahtuvus, millele antud laeng üks kulon tekitab kondensaatori katete vahel pinge üks volt. Ühik: F= C/V=A*s/(J/C)=A2*s4/(m2*kg)

Kondensaatori mahutuvus sõltub ehitusest, täpsemalt plaadi pindalast ja kahe plaadi vahelisest kaugusest. Ei sõltu pingest ega laengust, sest ühe muutmisel muutub ka teine.

Võnkeringi tööpõhimõte-võnkumised toimuvad kui energia muundub, näiteks kondensatori elektrivälja energia muundub pooli magnetvälja energiaks ning see protsess hakkab korduma. Reaalses võnkeringis see takistuse tõttu sumbub , uuritakse sumbuvuse kiirust. Lenzi reegel- suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri pinna püüab kompenseerida induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutumist ehk tekkiv induktsioonivool seisab alati vastu sellele, mis teda esile kutsub.

Millise seaduspärasuse järgi muutub võnkeringis kondensaatori energia?
Kondensaator laadub ja tühjeneb vaheldumisi
9. Kuidas oleneb sumbuvate võnkumiste amplituud ja periood takistusest? Kas nad muutuvad ajas?
Mida suurem on takistus, seda kiiremini võnkumised sumbuvad ehk amplituud väheneb kiiresti kui takistus on suur. Amplituud kahaneb ajas eksponentsiaalselt xme-bt/2m järgi.
Mida suurem on takistus, seda väiksem on periood, ajas ei muutu.
10. Kas elektromagnetilised vabad võnkumised sumbuvad, kui aktiivtakistus võrdub nulliga?
Ei sumbu, sest siis on tegemist ideaalse võnkeringiga. Võnkeringil on teatud energia ja see ei kao kuhugi , sest pole aktiivtakistust, kus energia soojusena eralduks.
11. Sumbuvustegur-näitab kui kiiresti amplituuväärtus kasvab/kahaneb. Mida suurem on sumbuvustegur seda kiiremini amplituudväärtus kahaneb. β=R/2L
12. Sumbuvuse logaritmiline dekrement-võnkumise amplituudi ja temale järgneva amplituudi suhte logaritm , iseloomustab sumbuvust ühe perioodi ulatuses.
13. Ajakonstant-ehk relaksatsiooniaeg on aeg mille jooksul võnkeamplituud väheneb e korda, sõltub amplituudist. Mida suurem on relakatsiooniaeg, seda aeglasemalt võnkumised sumbuvad.
Hüvetegur- iseloomustab sumbuvust energeetilisest, “kaotsiläinud” energia seisukohast (mida väiksemad energiakaod , seda suurem hüvetegur). Q=π*Ne , kus Ne on aja τ jooksul sooritatud võnkumiste arv. Näeme, et hüvetegur on seda suurem, mida rohkem võnkeid jõuab süsteem teha, enne kui amplituud kahaneb e korda. Kahaneb ajas eksponentsiaalselt nagu amplituudki.
14. Iseloomustage võnkeringis toimuvate protsesside võimalikke režiime.
3 võimalikku: βω0 (superaperioodiline ehk ülesummutatud režiim).
15. Kus kasutatakse võnkeringi? Raadiosaatja ja vastuvõtja vaheliseks suhtluseks on kasutusel raadiolained. Et saatja ja vastuvõtja saaksid omavahel suhelda, peab vastuvõtja eraldama kõigist õhus ringihõljuvaltest raadiolainetest välja just need, mis on temale mõeldud. Selle eraldamise jaoks kasutatakse raadiolainete sagedust, raadiovastuvõtja võtab vastu ja raadiosaatja saadab välja vaid ühe kindla sagedusega raadiolaineid . Kõigi teiste sagedustega raadiolaineid vastuvõtja vastu ei võta. Seadet, mis eristab ühe kindla sagedusega raadiolained kõikidest teistest nimetatakse võnkeringiks. Kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz – 300 MHz) filtrina .

.ODT Laadi alla originaalfail 3 lk · .odt · 1002 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 3 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2012-04-21 Kuupäev, millal dokument üles laeti

1002 laadimist Kokku alla laetud

6 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

AnnaAbi Õppematerjali autor

Füüsika II praktikumi nr. 10, vabad võnkumised, kordamisküsimuste vastused, tabel

füüsika ii praktikum praks vabad võnkumised praktikum nr tabel

Sarnased õppematerjalid

pdf

füüsika praktikum

logaritmilise dekremendi määramine Skeem Töö teoreetilised alused Ainult võnkesüsteemi sisemiste jõudude mõjul toimuvaid võnkumisi nimetatakse vabadeks võnkumisteks. V aatleme võnkesüsteemi, milleks on ideaalne võnkering. See on suletud ahel kondensaatorist C ja induktiivpoolist L . Kui laadida kondensaator ja katkestada pärast seda ahela mõjustamine väljastpoolt, hakkavad võnkeringis toimuma vabad nn elektromagnetilised võnkumised, mis tähendab seda, et võnkeprotsessi iseloomustavad elektrilised ja magnetilised suurused (q, u, i, B, E jt) muutuvad ajas perioodiliselt. Kondensaatori tühjenemise käigus aja T/4 jooksul toimub tema elektrivälja energia muundumine pooli magnetvälja energiaks. Seejuures tekkiv omainduktsiooni emj takistab kondensaatori tühjenemist (Lenzi reegel). Järgmisel veerandperioodil tekib pooli

Füüsika

doc

Elektromagnetism

El ektro m a g n etis m . 1. P ö öri s el e ktriväli. Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri- ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Elektrivool + magnetväli Liikumine Magnetväli + liikumine Elektrivool Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas induktsioonivool. Induktsiooni elektromotoorjõuks i nimetatakse tööd, mis juhet liigutav jõud teeb ühikulise positiivse laengu läbiviimisel vooluringist. Katkestatud vooluringi korral võrdub ind

Füüsika

ppt

Elektromagnetiline induktsioon

· Seisvat elektrilaengut ümbritseb muutumatu elektriväli · Seisev laeng ei tekita magnetvälja · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja · Magnetvälja tekkimiseks on vaja liikuvat laengut. Järeldus: · Magnetvälja kutsub esile muutuv elektriväli Elektriväli + Liikumine = MAGNETVÄLI Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVÄLI Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ELEKTRIVÄLI + VABAD LAENGUD = ELEKTRIVOOL Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVOOL Ajas muutuv magnetväli kutsub esile elektrivoolu. Seda nähtust nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks Muutuvat magnetvälja ja sellega koos ka elektrivoolu saab tekitada põhimõtteliselt kahel viisil: 1. Liigutades magnetit juhtme suhtes ( M. Faraday katse) 2. Liigutades juhet magnetvälja suhtes ( generaator) MICHAEL FARADAY (1791-1867) · Inglise keemik ja

Elektrotehnika

doc

Füüsika II - ELEKTER - ELEKTROSTAATIKA

tuumade muundumisel. Elektrilaengu järgi: elektron -prooton + neutron 0 Iga keha koosneb laetud osakestest (elementaarosakestest). Nad tekitavad elektrilaengu abil elektrivälja. Makrokeha on laetud siis kui tema erimärgiliste laengute summa on erinev. Tavaliselt on keha neutr, kui aga mingil viisil luua kehas teatud elementaarosakeste ülejääk osutub keha laetuks. Elektrilaengud on elementaarosakeste lahutamatuks omaduseks. El.laeng on min laeng, mida omavad elektron ja prooton. Vabad elektrilaengud on alati elementaarlaengu täisarv kordsed. See on konstant e=1,6·10-19 C Laengu(q) mõõtühik on 1 C (üks kulon). Üks C on laeng, mis läbib elektrijuhtme ristlõiget 1s jooksul, kui I juhtmes on 1 A. Coulomb'i seadus Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. qq F = k 1 22 r

Füüsika ii

docx

Füüsika II eksami küsimused ja vastused

See avaldub kõige selgemini valguse levimises geomeetrilise varju piirkonda. Printsiip: Kõiki valguslaine frondi punkte võib vaadelda uute valgusallikatena, millest Difraktsioonivõreks nimetatakse üksteisega paralleelsete pilude süsteemi. Valguse polarisatsioon E võnkumise sihi ja kiiruse v poolt määratud tasandit nim. polarisatsioonitasandiks. Loomulikus valguses vahelduvad erisihilised võnkumised üksteisega kiirelt ja korrapäratult. Valgust, milles võnkumiste sihid on mingil viisil korrastatud nim. polariseerituks. Kui valgusvektor võngub ainult ühes tasandis, siis nim valgust lineaarselt polariseerituks.

Füüsika

doc

Füüsika 2. kursuse eksamiks kordamine

tugevus vektori sihiga. Suund algab positiivsetel ja lõppeb negatiivsetel laengutel. Tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust antud piirkonnas. Superpositsiooni printsiip – kehade süsteemi väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute kehade väljatugevuse vektorid liita. Tuleneb välja omadusest mitte segada teist välja. Punktlaengu q1 elektrivälja tugevus E1 teise punktlaengu q2 asukohas on : Juhi sees elektriväli puudub ja kui juht satub elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad liikuma. Positiivsed hakkavad liikuma elektrivälja suunas ja negatiivsed vastassuunas. Seal, kus jõujooned sisenevad tekib negatiivne laeng ja seal, kus jõujooned väljuvad tekib positiivne laeng. Töö laengu liikumisel elektriväljas – elektriväljas mõjub laetud kehale jõud ja kui laeng liigub, siis teeb see jõud tööd. Töö ei sõltu trajektoori kujust. Töö elektriväljas laengu liikumisel mööda suletud kontuuri on võrdne nulliga.

Füüsika ii

doc

Elekter ja magnetism spikker

Telefoni side:valguskaabli abil,milles levib optilisse vahemikku kuuluv elektromagnetlaine. Seega on elektromagnetlaine ristlaine, levikiirus lähedane kiirusele vaakumis c = 108 m/s. Lainete levikiirus v oleneb keskkonna elektrilistest ja magnetilistest omadustest. Raadioside põhieesmärk pole mitte energia, vaid informatsiooni edastamine saatjalt vastuvõtjale Moduleerimine-raadiolainete levikut kindlustav kõrge sagedus on tuntud kui kandesagedus. Edastatavad võnkumised aga madalsageduslaineteks. Kandesagedusvõnkumisi mõjutatakse kindlaviisiliselt madalsagedusvõnkumistega. See ongi modulleerimine.Resonants vastuvõtjas- Raadiotehnikas võimaldab resonants signaalide selektiivset vastuvõttu häälestada vastuvõtja raadio- või TV-saatja sagedusele.Demoduleerimine-on kaugsides protsess analoogsignaalide vastuvõtmiseks ja muundamiseks digitaalkujule. Analoogsignaal-

Füüsika

doc

Vahelduvvool

VAHELDUVVOOL, ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE, ELEKTROMAGNETLAINED Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus muutub perioodiliselt. Periood on aeg, mille jooksul keha sooritab ühe täisringi. Tähis T, ühik 1s. T= t/n T= 2/ t-liikumise aeg n-sooritatud võngete arv - nurkkiirus Sagedus näitab võngete või pöörete arvu ajaühikus. Ühik 1 Hz. = n/t =1/T Ringsagedus () näitab ajaühikus läbitavat faasinurka radiaanides.Ühik rad/s. =2f Siinuse või koosinuse argumenti t nimetatakse faasiks. Faas näitab, millises seisundis võnkuv süsteem parajasti on. Faasi tähistatakse tähega ja väljendadakse radiaanides või nurgakraadides. Perioodiliselt muutuvaks suuruseks on voolutugevuse väärtus antud ajahetkel ehk hetkväärtus. i= Im cos t i=Im sin t e= Em cos t u=Um cos e= Em cos t Generaator on seade, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks. Kaks põhiosa on pai

Füüsika

Rohkem sarnaseid