इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी आणि इलेक्ट्रॉनिक्समधील दोलन प्रक्रिया, दोलनांचे प्रकार
दोलन प्रक्रिया - पुनरावृत्तीक्षमतेच्या विविध अंशांसह प्रक्रिया. सर्व oscillatory प्रक्रिया 2 वर्गांमध्ये विभागल्या जातात: नियतकालिक आणि गैर-नियतकालिक. सिद्धांतानुसार, ते मध्यवर्ती वर्ग देखील वापरतात - जवळजवळ नियतकालिक दोलन.
दोलन प्रक्रियेला नियतकालिक म्हणतात, ज्यामध्ये या प्रक्रियेचे वैशिष्ट्य दर्शविणारे मूल्य, ठराविक कालावधीनंतर, कोणत्याही वेळी घेतलेले मूल्य T समान असते.
फंक्शन f (t), जे दोलन प्रक्रियेची गणिती अभिव्यक्ती आहे, जर ते f (t + T) = f (t) स्थिती पूर्ण करत असेल तर त्याला कालावधी T सह नियतकालिक म्हणतात.
नियतकालिक दोलन प्रक्रियांच्या वर्गामध्ये, मुख्य भूमिका हार्मोनिक किंवा साइनसॉइडल दोलनांद्वारे खेळली जाते, ज्यामध्ये साइन किंवा कोसाइनच्या नियमानुसार वेळेनुसार भौतिक प्रमाणात बदल होतो. त्यांचा एकूण रेकॉर्ड आहेः
y = f (t) = aCos ((2π / T) t — φ),
जेथे a — दोलनांचे मोठेपणा, φ हा दोलनाचा टप्पा आहे, 1 /T = f — वारंवारता आणि 2πf = ω — चक्रीय किंवा वर्तुळाकार कंपनांची वारंवारता.
साइनसॉइडल ऑसिलेशन्स आणि त्यांची वैशिष्ट्ये वापरणे:
वैकल्पिक प्रवाह प्रदर्शित करण्यासाठी ग्राफिकल मार्ग
नियतकालिक दोलनांच्या वाचनाशी संबंधित जवळजवळ नियतकालिक कार्य स्थितीद्वारे परिभाषित केले जाते:
| f · (t + τ) — f (t) | <= ε जेथे ε — प्रत्येक मूल्य T ला एक मूल्य नियुक्त करा.
या प्रकरणात τ च्या प्रमाणाला जवळजवळ कालावधी म्हणतात. जर T वेळी f(t) च्या सरासरी मूल्याच्या तुलनेत ε मूल्य खूपच लहान असेल, तर अर्ध-नियतकालिक कार्य नियतकालिकाच्या जवळ असेल.
नॉन-पीरियडिक ऑसिलेशन्स नियतकालिकांपेक्षा खूप भिन्न असतात. परंतु बहुतेकदा ऑटोमेशनमध्ये एखाद्याला ओलसर किंवा वाढत्या सायनसॉइडल दोलनांना सामोरे जावे लागते.
ओलसर सायनसॉइडच्या कायद्यानुसार दोलन किंवा, ज्यांना कधीकधी म्हणतात, ओलसर हार्मोनिक दोलन, सामान्य स्वरूपात दर्शविले जाऊ शकतात:
x = Ae-δTcos·(ω + φ),
जेथे t वेळ आहे, A आणि φ हे अनियंत्रित स्थिरांक आहेत. वाढत्या हार्मोनिक दोलनांच्या नियमाची सामान्य नोटेशन केवळ ओलसर घटक δ[१ सेकंद] च्या चिन्हात भिन्न असते.
अंजीर. 1 — दोलन प्रक्रिया, अंजीर. 2. — नियतकालिक प्रक्रिया, अंजीर. 3. — क्षय हार्मोनिक दोलन, अंजीर. 4. - हार्मोनिक दोलनांमध्ये वाढ.
दोलन प्रक्रियेच्या अनुप्रयोगाचे उदाहरण म्हणजे सर्वात सोपा दोलन सर्किट.
ऑसिलेटर सर्किट (इलेक्ट्रिक सर्किट) - एक निष्क्रिय इलेक्ट्रिक सर्किट ज्यामध्ये सर्किटच्या पॅरामीटर्सद्वारे निर्धारित केलेल्या वारंवारतेसह विद्युत दोलन होऊ शकतात.
सर्वात सोप्या ऑसीलेटिंग सर्किटमध्ये कॅपेसिटन्स C आणि इंडक्टन्स L यांचा समावेश असतो. बाह्य प्रभावाच्या अनुपस्थितीत, वारंवारता εО = 1/2π√LC सह ओलसर दोलन.
कंपनांचे मोठेपणा उदा-δT सह कमी होते, जेथे δ हा ओलसर गुणांक आहे. जर δ> = eO असेल, तर सर्किटमधील ओलसर दोलन न-नियतकालिक होतात.
इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये, दोलन सर्किटची गुणवत्ता गुणवत्तेच्या घटकाद्वारे निर्धारित केली जाते: Q = nf/δ... जेव्हा बाह्य नियतकालिक बल दोलन सर्किटवर कार्य करते, तेव्हा त्यात जबरदस्तीने दोलन होतात. बाह्य प्रभावाची वारंवारता ईओ (रेझोनान्स) च्या जवळ असल्यास उच्च-क्यू सर्किट्ससाठी जबरदस्ती दोलनांचे मोठेपणा लक्षणीय वाढते. रेझोनंट अॅम्प्लिफायर्समधील मुख्य भागांपैकी एक ऑसीलेटिंग सर्किट आहे, जनरेटर आणि इतर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे.
या विषयावर देखील पहा: व्होल्टेज अनुनाद आणि वर्तमान अनुनाद अनुप्रयोग