Головна

коливальні системи

  1. CAD-системи
  2. D.3. Системи економетричних рівнянь
  3. Grid-системи
  4. I'a-чштіе школи і становлення шкільної системи
  5. II. Базові принципи побудови та основні завдання загальнонаціональної системи виявлення та розвитку молодих талантів
  6. II. МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ
  7. II.2. Локальні геосистеми - морфологічні одиниці ландшафту

Коливальні системи служать для створення електричних коливань, їх посилення, випромінювання електромагнітної енергії в простір і виділення коливань певної частоти при прийомі.

У радіотехнічних пристроях як такої системи використовується коливальний контур, який представляє собою замкнуту електричний ланцюг, що складається з конденсатора С і котушки індуктивності L.

Розглянемо роботу ідеального коливального контуру, т. Е. Контура, в якому відсутні втрати енергії.

При підключенні контуру (рис. А) до джерела постійного струму конденсатор С заряджається. Через деякий час напруга на його пластинах стає максимальним Uмах, Рівним напрузі на затискачах джерела струму. При цьому вся енергія Е = С U2мах : 2,запасені контуром, виявляється зосередженою в електричному полі конденсатора.

При відключенні коливального контуру від джерела струму конденсатор розряджається. У контурі з'являється розрядний струм i, а навколо витків котушки індуктивності L виникає магнітне поле (рис. Б). Процес розряду конденсатора відбувається не миттєво завдяки виникненню ЕРС самоіндукції котушки. Чим більше індуктивність котушки і ємність конденсатора, тим довше відбувається розряд. Через деякий час конденсатор повністю розряджається, і напруга на ньому стає рівним нулю, а струм в котушці досягає максимального значення. У магнітному полі котушки запасається енергія Ем = L I2мах : 2.

Процес генерування електричних коливань

Таким чином, енергія електричного поля конденсатора перетворюється в енергію магнітного поля котушки індуктивності.

Надалі, розрядний струм, досягнувши максимального значення, починає зменшуватися. При цьому з'являється ЕРС самоіндукції зворотного напрямку, яка перешкоджає зменшенням струму. Під дією цієї ЕРС конденсатор заряджається. Через деякий час ток заряду повністю припиниться, напруга на конденсаторі стає максимальним, але з протилежним знаком (рис. В). Після цього конденсатор знову починає розряджатися, але струм через котушку піде в зворотному напрямку (рис. Г).

Коливання, які виникають в контурі без безперервного впливу джерела змінної ЕРС, називаються вільними або власними коливаннями. Їх період Т0 (С) і частота f0 (Гц) залежать від величини індуктивності L (Гц) котушки і ємності С (Ф) конденсатора:

f0 = 1: Т0

Процеси що протікають в ідеальному контурі показують, що вільні електричні коливання є гармонійними і мають незатухаючий характер. Так як реальний контур має активним опором втрат R, вільні коливання в ньому загасають з плином часу. Якість контуру характеризується добротністю Q, яка показує, у скільки разів хвильове (характеристичне) опір контура більше опору втрат R.

Чим вище добротність, тим менше загасають вільні коливання в контурі. Прийнято вважати контури хорошими, якщо добротність перевищує 100. Добротність поганих контурів менше 20.

Для існування незгасаючих коливань в реальному контурі необхідно заповнювати витрата енергії на втрати в контурі від зовнішнього джерела змінної ЕРС. Коливання, які відбуваються в контурі при безперервному впливі на нього джерела змінної ЕРС, називаються вимушеними. У тому випадку, якщо частота вимушених коливань збігається з частотою вільних коливань контуру, в ньому виникає явище електричного резонансу. Воно характеризується виникненням незатухаючих електричних коливань в контурі при незначній витраті енергії від джерела струму, який необхідний лише для покриття втрат на активному опорі контура

Послідовний коливальний контур:

електрична схема; б - векторна діаграма напруг; в - графік зміни реактивних опорів в функції частот коливань

Залежно від схеми підключення джерела до коливального контуру розрізняють послідовне і паралельне підключення. Відповідно до цього і контури іменуються послідовними або паралельними.

Радіохвилі звукових і інфразвукових частот, які за своєю природою є електромагнітними, не слід змішувати зі звуковими хвилями, т. Е. Пружними механічними коливаннями.

Спектр електромагнітних хвиль охоплює частоти приблизно від 10-3 до 1023 Гц. Радіохвилі займають частоти 3-3 1012 Гц і розбиті на 12 діапазонів.

За способом розповсюдження розрізняють вільно поширюються радіохвилі, земні, тропосферні і іоносферні.

Практично використовуваний в авіації спектр частот радіохвиль від 3 - 104 до 3 - 1011 Гц в залежності від особливостей їх поширення розбитий на ряд діапазонів.

 Найменування хвиль  Довжина хвилі, м  Діапазон частот
 Довгі волниСредніе хвилі Короткі волниУльтракороткіе волниМетровие Дециметрові Сантиметрові міліметрові  10 000 ... 1 000 Понад 1 000 ... 100Свише 100 ... 10Свише 10 ... 0,001Свише 10 ... 1Свише 1,0 ... 0, 1Свише 0,1 ... 0,01Свише 0, 01 ... 0,001  30 ... 300 кГц300, ... 3 000 кГц3 ... 30 МГц30 ... 300 000 МГц 30 ... 300МГц300, ... 3 000 МГц3 000 ... 30 000 МГц30 000 ... 300 000 МГц

Види поширення хвиль:

просторові, земні, тропосферні, іоносферні.

Вільно поширюються, або прямими, називаються радіохвилі,

існуючі у вільному просторі (в порожнечі) при відсутності будь-яких тіл і предметів на шляху поширення, які могли б спотворити поле хвилі.

земними, або поверхневими, називають радіохвилі, що поширюються безпосередньо над поверхнею землі і частково огинають її внаслідок явища дифракції.

тропосферними називають хвилі діапазонів частот НВЧ, УВЧ, СВЧ розповсюджуються за рахунок розсіяння і віддзеркалення від локальних і шаруватих неоднорідностей тропосфери.

тропосферою називають нижню частину атмосфери висотою близько 12 км. Тропосфера за своїм станом, неоднорідна, тому хвиля, зустрічаючи на своєму шляху неоднорідності, розсіюється подібно до променів світла в краплях дощу.

Іоносферними, або просторовими, називають хвилі, що поширюються навколо земної кулі на скільки завгодно великі відстані за рахунок одноразового або багаторазового відбиття від іоносфери.

іоносферою називають верхню частину атмосфери в інтервалі висот 60-20 000 км. Іоносфера являє собою кілька розташованих один над одним шарів іонізованих газів.



Електромагнітні хвилі | У (У) - підсилювач (помножувач).

Магнітоіндукціонний тахометр типу ІТЕ-2Т | Вимірювання кількості палива і масла | Поплавкові паливоміри. | Електроемкостние паливоміри | Вимірювання витрати палива | конструкція витратоміра | вимірювачі вібрації | Паливні системи літаків | Порядок вироблення палива і центрування літака | Система маслопітанія і її основні дані |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати