terbelister

+11

No comments posted yet

Comments

Slide 1

Тербелістер © Бақытжан Күшібарұлы, http://kushibaruly.kz Физика Электрондық курс

Slide 2

Бұл - белгілі бір уақыт аралығы өткен сайын қайта-лана беретін қозғалыстың түрі. Тербеліс

Slide 3

Механикалық Электромагниттік Тербелістің табиғи түрлері

Slide 4

Бұл – көзге көрінетін макроденелердің тербелісі. Мысалы, әткеншектің, су бетінің, жіпке ілінген шардың, серіппеге ілінген кір тастың, жапырақтардың және т.с.с. Механикалық тербеліс

Slide 5

Еркін – Тербелмелі жүйе тепе-теңдіктен шығарылғаннан кейін ішкі күш-тердің әсерінен жүретін тербе-лістер. Еріксіз – Сыртқы периодты өзгеретін күш-тердің әсерінен жүретін тербе-лістер. Өшпейтін тербелістер - тек үйкеліс жоқ кезде ғана жүруі мүмкін. Механикалық тербеліс түрлері

Slide 6

Математикалық маятник Серіппелі маятник Механикалық тербелістер туындайтын тербелмелі жүйелер Q Q F

Slide 7

Денеге траекторияның әрбір нүктесінде тепе-теңдікке бағытталған күш әсер етеді, ал тепе-теңдік нүктесінде күш нөлге тең; Күш дененің тепе-теңдіктен ауытқуына әрқашан тура пропорционал. Тербелмелі қозғалыстың пайда болу шарттары

Slide 8

Тербелмелі жүйедегі үйкеліс барынша аз болуы керек. Денені тепе-теңдіктен шығарғанда оған әрқашан тепе-теңдікке қарай әсер ететін және қайтаруға тырысатын күш туындауы тиіс. Маятниктің еркін тербелуінің шарттары:

Slide 9

3) Жүйеде ешқандай үйкеліс, ауаның кедергісі жоқ деп алынады. Дене тек ауырлық күшінің әсерінен ғана қозғалады. 2) Маятниктің жібіне ілінген дене материалдық нүкте, яғни өлшемдері жоқ, тек массасы бар деп қарастырылады. 1) Маятниктің жібінің жуандығы мен салмағы жоқ және созылмайды (серпімді емес) деп алынады. Яғни геометриялық түзу сызық деп қарастырылады. Математикалық маятниктің ерекшеліктері: Осы себептерге байланысты маятник «математикалық» деп аталады және идеал жүйе ретінде алынады. Бұл тәсіл физикалық заңдарды зерттеуге ыңғайлы болады.

Slide 10

Электромагниттік тербелістер Бұл - электр зарядының, ток күшінің, кернеуінің және электромагниттік энергияның периодты түрде өзгеру, яғни тербелу құбылысы.

Slide 11

Электромагниттік тербелістің түрлері Еркін – Электр тербелме-лі жүйені тепе-теңдігінен шығар-ғаннан кейін өздігінен жүретін тербелістер. Еріксіз – Электр тізбегінде сыртқы периодты электр қозғаушы күштің әсерінен жүретін тербелістер.

Slide 12

Бұл - конденсатор мен орамадан тұратын, еркін электр тербе-лістері туындайтын ең қарапайым электр тербелмелі жүйе. Тербелмелі контур L C L C Тербелмелі контурда актив кедергі жоқ, яғни өткізгіштерде жылу бөлінбейді, электр энергиясы шығындалмайды деп есептеледі.

Slide 13

Конденсатор – өте жақын орналасқан, қарама-қарсы электрлік зарядталған екі жұқа пластиналардан (астарлары) тұратын құрал. Астарларының арасында біртекті электр өрісі туындайды. Конденсатордың негізгі қасиеті – электр зарядын жинақтау. Электр өрісін жинақтау. Конденсатордың негізгі сипаттамасы – электр сиымдылық: C

Slide 14

Орама (катушка) – бұл көп орамды өткізгіш. Оның орам-дарынан электр тогы жүрген-де ораманың ішінде күшті магнит өрісі туындайды. Ол электрондардың қозғалысына кедергі жасап, орамадан біртіндеп өтуіне алып келеді. Ораманың негізгі қасиеті – магнит өрісін жинақтау. Ораманың негізгі сипатта-масы – индуктивтілік:

Slide 15

а K кілтті 1-ге қосу арқылы конденсаторды ток көзіне тұйықтап, зарядтаймыз. Сонда конденсатор мынадай толық электр энергиясын алады: - g 1 2 K C L

Slide 16

1 б Кілтті 2-ге қосып, тербелмелі контурды тұйықтаймыз. Конденса-торда жинақталған зарядтар орамаға қарай ағады, яғни электр тізбегінде ток күшейе бастайды. Орамадан ол ток өткенде айнымалы магнит өрісі туындайды. Ол құйынды электр өрісін туғызады. Ол бастапқы токқа қарсы қосымша индукция тогын туындатып, оның күрт өсуіне жібермейді. Конденсатордың электр энергиясы азайып, ораманың магнит энергиясы артады. Ол ақыр-соңы максимал магнит энергиясын жинақтайды: K C L i 2

Slide 17

Конденсатор қайтадан кері зарядталған соң осы құбылыс кері қайталанады. Міне, осылай тербел-мелі контурда энергия айналымы жүреді. Сонымен бірге зарядтың да, токтың да, кернеудің де еркін тербелістері жүреді. Тербелмелі контурдағы электромагниттік өрістің толық энергиясы әрбір сәттегі электр және магнит өрістерінің энергияларының қосындысына тең:

Slide 18

Сондай-ақ, толық энергия конденсатор мен ораманың толық энергияларына да тең екенін ұмытпаған жөн: W = Wp = Wm Тербелмелі контурда, актив кедергі жоқ деп саналатындықтан, энергия шығыны болмайды, сондықтан толық энергия сақталады: W = const Cондықтан да еркін электромагниттік тербелістер шексіз жүреді, яғни өшпейтін тербелістер деп қарастырылады.

Slide 19

Еркін электромагниттік тербелістердің теңдеуі: q = qm cosωt Оның гармониялық шешімі: Сондықтан еркін электромагниттік тербелістерді гармониялық деп те атайды. Оның циклдік тербеліс жиілігі:

Slide 20

Жалпы механикалық және электромагниттік тербелістердің табиғаты тіптен басқа болса да, олардың теңдеулерінің түрі өте ұқсас болады. Яғни бұл құбылыстардың өту сипаты бірдей деген сөз. Соған қарай оларды сипаттайтын шамаларды салыстыра отырып есте сақтау жеңіл болады. Мысалы, келесі кесте бойынша:

Slide 21

Координата Заряд Ток күші Масса Индуктивтілік Сиымдылыққа кері шама Потенциалдық энергия Кинетикалық энергия Серіппенің қатаңдығы Жылдамдық Электр өрісінің энергиясы Магнит өрісінің энергиясы x V q i L

Slide 22

Айнымалы ток Электр тізбегінде сыртқы периодты кернеудің әсерінен туындайтын еріксіз электр тербелістері. Тербеліс периоды - T : Айнымалы ток пен кернеудің (i және u) мәндері модулі мен таңбасы бойынша қайталанып отыратын ең аз уақыт аралығы.

Slide 23

Өндірістік айнымалы ток тізбектерінде ток күші мен кернеу ν = 50 Гц жиілікпен гармония-лық түрде өзгереді. Тізбектің ұштарындағы айнымалы кернеу электростанциялардың қуатты электрогенера-торларынан алынады. Айнымалы ток

Slide 24

Айнымалы ток Тербеліс жиілігі ν - уақыт бірлігі ішіндегі тербелістер саны: Циклдік жиілік ω:

Slide 25

Айнымалы ток тізбегі R - актив кедергі L - индуктивтілік C - сиымдылық - Сыртқы айнымалы ток көзі, айнымалы электр қозғауыш күш немесе кернеу

Slide 26

Айнымалы ток тізбегіндегі реактив кедергілер Айнымалы ток тізбегінің индуктивтік кедергісі Айнымалы ток тізбегінің сиымдылық кедергісі Реактив кедергілерде жылу бөлінбейді! Cондықтан да оларда энергия шығыны болмайды. X = XL - XC Айнымалы ток тізбегінің реактив кедергісі

Slide 27

Айнымалы ток тізбегінің толық кедергісі Немесе

Slide 28

Айнымалы ток тізбегіндегі резонанс Егер айнымалы ток тізбегінде яғни шарты орындалса, онда сыртқы айнымалы кернеудің тербеліс жиілігі электр тізбегінің меншікті жиілігімен теңеседі де, токтың шамасы күрт артып кетеді. Бұл құбылыс резонанс деп аталады. Резонанстық жиілік:

Slide 29

R актив кедергідегі кернеу: R актив кедергідегі ток күші: R актив кедергідегі ток күшінің амплитудасы: Айнымалы ток тізбегіндегі актив кедергідегі ток пен кернеу

Slide 30

L индуктивтіліктегі кернеу: L индуктивтіліктегі ток күші: L индуктивтіліктегі ток күшінің амплитудасы: Орамадағы айнымалы ток пен кернеу

Slide 31

Конденсатордағы айнымалы ток пен кернеу C сиымдылықтағы кернеу: C сиымдылықтағы ток күші: C сиымдылықтағы ток күшінің амплитудасы:

Slide 32

Айнымалы ток өмірде Өндірісте және тұрмыста негізінен айнымалы ток қолданылады. Өйткені оны ұзақ қашықтықтарға аз шығынмен тасымалдау мүмкіндігі бар. Ол үшін трансформатор құрылғысы қолданылады. Электр энергиясын пайдалану жылдан-жылға тым жылдам өсуде, сондықтан оны жеткілікті көлемде өндіру де күрделеніп барады, осы себептен де оның әр киловаты күн санап қымбаттап жатыр. Осыған байланысты қазіргі ең көкейкесті мәселе – электр энергиясын үнемдеу психологиясын, технологияла-рын сапалық жаңа деңгейге көтеру болып тұр.

Slide 33

ҚОРЫТЫНДЫ Тербелістер – табиғатта ең кең таралған, күнделікті өмірімізде айрықша орын алатын маңызды құбы-лыстың бірі. Тербелістердің түпкі табиғаты мен заңдылықтарын жақсы білу оларды күнделікті тіршілікте тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Қазіргі ғылыми-техникалық өркениетте әсіресе электромагниттік тербелістердің, электр тогының маңызы ерекше болып тұр. Оны тұтыну мен үнем-деу технологиялары өте жедел дамуда. Электр құралдарының біздің өмірімізге өте тығыз аралас-қаны сонша, электр тогының көптеген заңдылықта-рын әрбір қарапайым адамның да білгені еш артық емес.

Slide 34

Бақылау сұрақтары Тербеліс деген не? Тербелістің қандай түрлері бар? Тербелмелі жүйе деген не? Механикалық тербеліс жүйелерін ата. Математикалық маятниктің сипаттамасы мен ондағы тербеліс заңдылықтарын түсіндір. Серіппелі маятниктің сипаттамасы мен ондағы тербеліс заңдылықтарын түсіндір. Тербелмелі контур деген не? Гармониялық электромагниттік тербелістер деген не және олар қалай пайда болады? Айнымалы ток деген не? Актив және реактив кедергілер? Айнымалы ток заңдарын жазып, түсіндір.

Summary: Табиғаттағы тербелістер туралы толық курс

Tags: тербеліс маятник электр тербелістері механикалық айнымалы ток математикалық гармониялық

URL:
More by this User
Most Viewed