इलेक्ट्रिक दोलन: प्रकार आणि वैशिष्ट्ये, मोठेपणा, वारंवारता आणि दोलनांची अवस्था

दोलन ही प्रक्रिया आहेत जी स्वतःची वारंवार पुनरावृत्ती करतात किंवा ठराविक अंतराने स्वतःची पुनरावृत्ती करतात. निसर्ग आणि तंत्रज्ञानामध्ये चढ-उतार प्रक्रिया व्यापक आहेत.

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी आणि इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये, त्यांना विविध प्रकारच्या विद्युत दोलनांना सामोरे जावे लागते, उदा. व्होल्टेज आणि प्रवाहांचे चढउतार. वेगवेगळ्या इलेक्ट्रिकल सर्किट्समध्येतसेच यांत्रिक कंपने जसे की कंपने मायक्रोफोन पडदा किंवा स्पीकर्स.

कंपन वैशिष्ट्ये

पुनरावृत्ती प्रक्रिया म्हणून दोलन दर्शविले जातात, सर्व प्रथम, चढउतार मूल्याद्वारे पोहोचलेल्या सर्वात मोठ्या विचलनांद्वारे, किंवा कंपन मोठेपणा, दुसरे म्हणजे, ज्या वारंवारतेने समान अवस्थांची पुनरावृत्ती होते, किंवा कंपन वारंवारता, आणि तिसरे म्हणजे, कोणत्या राज्यातून, काय प्रक्रिया टप्पा काउंटडाउन सुरू होण्याच्या वेळेशी संबंधित आहे. दोलन प्रक्रियेच्या या नंतरच्या वैशिष्ट्याला "प्रारंभिक टप्पा" किंवा थोडक्यात "फेज" असे म्हणतात.

काटेकोरपणे सांगायचे तर, या संकल्पना केवळ ठराविक प्रकारच्या दोलनांना लागू आहेत, म्हणजे नियतकालिक आणि विशेषतः, सायनसॉइडल… अटी: मोठेपणा, वारंवारता आणि टप्पा, तथापि, सामान्यतः वरील अर्थाने सर्वसाधारणपणे कोणत्याही कंपनासाठी लागू केले जातात (पहा — AC चे मूलभूत पॅरामीटर्स).

दोलन वैशिष्ट्ये (मोठेपणा, कालावधी, वारंवारता आणि टप्पा):

कंपनाचे प्रकार

मोठेपणाचे काय होते यावर अवलंबून, दोलन भिन्न आहेत:

• स्थिर किंवा undamped, ज्यांचे मोठेपणा कालांतराने बदलत नाही;

• amortized, ज्याचे मोठेपणा कालांतराने कमी होते;

• वाढते, ज्याचे मोठेपणा वेळोवेळी वाढते;

• अॅम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन ज्याचे मोठेपणा वेळेनुसार वाढते आणि कमी होते.

दोलनांची वेळेत पुनरावृत्ती कशी होते यावर अवलंबून, दोलन भिन्न आहेत:

• नियतकालिक, म्हणजे, ज्यामध्ये सर्व अवस्था विशिष्ट अंतराने पुनरावृत्ती केल्या जातात;

• अंदाजे नियतकालिक, ज्यामध्ये सर्व अवस्था केवळ अंदाजे स्वतःची पुनरावृत्ती करतात, उदाहरणार्थ, डॅम्पिंग किंवा फ्रिक्वेंसी-मॉड्युलेटेड (म्हणजेच, दोलन ज्यांची वारंवारता एका विशिष्ट मूल्याभोवती विशिष्ट मर्यादेत सतत बदलत असते).

दिसत -मोफत ओलसर आणि सक्ती oscillations

फॉर्मवर अवलंबून, दोलन वेगळे केले जातात:

• sinusoidal (हार्मोनिक) किंवा sinusoidal जवळ;

• विश्रांती, ज्याचा आकार sinusoidal पेक्षा लक्षणीय भिन्न आहे.

शेवटी, दोलन प्रक्रियेच्या उत्पत्तीनुसार, ते वेगळे केले जातात:

• नैसर्गिक किंवा मुक्त दोलन जे सिस्टममधील शॉकच्या परिणामी उद्भवले (किंवा सर्वसाधारणपणे, सिस्टमच्या समतोलतेचे उल्लंघन);

• सक्ती, प्रणालीवरील दीर्घकाळापर्यंत बाह्य दोलन क्रियांच्या परिणामी उद्भवते आणि बाह्य प्रभावांच्या अनुपस्थितीत सिस्टममध्ये होणारे स्वयं-दोलन, त्यातील दोलन प्रक्रिया राखण्यासाठी सिस्टमच्या क्षमतेमुळे.

विद्युत कंपने - विद्युतीय सर्किट्स, सर्किट्स, लाईन्स इ. मध्ये होणारे प्रवाह, व्होल्टेज, चार्ज, चढ-उतार. सर्वात सामान्य प्रकारचे विद्युत कंपन हे नेहमीचे असतात पर्यायी विद्युत प्रवाह, ज्यामध्ये सर्किटमधील व्होल्टेज आणि करंट वेळोवेळी बदलतात. ते घडतात 50 Hz च्या वारंवारतेसह. अशा तुलनेने मंद दोलन सहसा वापरून प्राप्त केले जातात वैकल्पिक चालू विद्युत मशीन.

वेगवान कंपन विशेष पद्धतींद्वारे तयार केले जातात, त्यापैकी आधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये ते सर्वात मोठी भूमिका बजावतात इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर.

वारंवारतेनुसार, विद्युत कंपनांना दोन गटांमध्ये विभागणे सामान्य आहे - कमी वारंवारता, ज्याची वारंवारता 15,000 Hz पेक्षा कमी आहे आणि उच्च वारंवारता, ज्यांची वारंवारता 15,000 Hz पेक्षा जास्त आहे. ही मर्यादा निवडली गेली कारण 15,000 Hz पेक्षा कमी कंपने मानवी कानात आवाजाची संवेदना निर्माण करतात, तर 15,000 Hz पेक्षा जास्त कंपन मानवी कानाला ऐकू येत नाहीत.

ऑसिलेटर सिस्टम - प्रणाली ज्यामध्ये नैसर्गिक दोलन होऊ शकतात.

ऑसिलेटर सर्किट — एक सर्किट ज्यामध्ये विद्युतीय "समतोल" बिघडल्यास नैसर्गिक विद्युत दोलन उद्भवू शकतात, म्हणजे, जर त्यात प्रारंभिक व्होल्टेज किंवा प्रवाह तयार केले जातात.

साखळी - एक सामान्यतः बंद इलेक्ट्रिकल सर्किट. तथापि, ही संज्ञा ओपन सर्किट्सवर देखील लागू होते, म्हणजे अँटेना. या दोन प्रकारच्या लूपमध्ये फरक करण्यासाठी, त्यांना अनुक्रमे बंद आणि खुले असे म्हणतात."कॉन्टूर" या शब्दाचा काहीवेळा विशेष अर्थ असतो. oscillating सर्किट सहसा संक्षिप्ततेसाठी "सर्किट" म्हटले जाते.

सर्किटमध्ये नैसर्गिक दोलन होण्यासाठी, त्यात कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्स असणे आवश्यक आहे, जास्त प्रतिकार नाही. सर्किटमधील नैसर्गिक दोलनांची वारंवारता कॅपेसिटन्स C आणि इंडक्टन्स L च्या मूल्यावर अवलंबून असेल. दोलन सर्किटमध्ये सामील असलेला कॅपॅसिटन्स आणि इंडक्टन्स जितका मोठा असेल तितकी त्याच्या नैसर्गिक दोलनांची वारंवारता कमी असेल (अधिक तपशीलांसाठी येथे पहा — ऑसिलेटर सर्किट).

सर्किटमधील नैसर्गिक कंपनांची वारंवारता अंदाजे तथाकथित द्वारे निर्धारित केली जाते थॉमसनच्या सूत्रानुसार:

प्रत्येक सर्किटमध्ये एक प्रतिकार असतो जेथे ऊर्जेची हानी होते आणि उष्णता सोडली जाते, तेव्हा सर्किटमधील नैसर्गिक दोलन नेहमीच ओलसर असतात. दुसऱ्या शब्दांत, ओलसर दोलन प्रक्रियेचा परिणाम म्हणून दोलन सर्किट विद्युत "समतोल" वर परत येते.

जर सर्किटचा प्रतिकार खूप जास्त असेल तर ते एक एपिरिओडिक सर्किट आहे ज्यामध्ये कोणतेही नैसर्गिक दोलन होत नाही. अशा सर्किटमध्ये तयार केलेले प्रारंभिक व्होल्टेज आणि प्रवाह दोलनांचा अनुभव न घेता क्षय करतात, परंतु नीरसपणे. दुसऱ्या शब्दांत, जेव्हा विद्युतीय "समतोल" बिघडतो, तेव्हा असा लूप कालांतराने (म्हणजे दोलनांशिवाय) "समतोल" स्थितीकडे परत येतो.

या विषयावर देखील पहा:

प्रेरकपणे जोडलेले दोलन सर्किट

सतत दोलन आणि पॅरामेट्रिक अनुनाद