11-sinf Fizika fanidan dars ishlanma. Tebranishlarni grafik ravishda tasvirlash. So'nuvchi elektromagnit tebranishlar

11-sinf fizika darsligi asosida 12-mavzu: Tebranishlarni grafik ravishda tasvirlash. So'nuvchi elektromagnit tebranishlar Biz ko'rib chiqqan tebranish konturida yuzaga keladigan elektromagnit tebranishlarni hosil qilish uchun dastlabki t0 = 0 vaqt momentida kondensatorga qm zaryad berildi va undan keyin sistemaga tashqaridan hech qanday ta'sir ko'rsatilmadi. Tashqi ta'sir bo'lmagan holda paydo bo'ladigan tebranishlar erkin tebranishlar deb ataladi. 10-sinfda o'rganilgan mexanik tebranishlar va elektromagnit tebranishlar tenglamalarining o'xshashligidan kondensatordagi zaryadning o'zgarishini quyidagicha yozamiz: U = qC ekanligi hisobga olinsa, kondensatordagi kuchlanish o'zgarishi uchun ifodani olish mumkin. G'altakdagi tok kuchi qonuniyatga ko'ra aniqlanadi. Fizik kattaliklarning vaqt o'tishi bilan sinus yoki kosinus qonuni bo'yicha davriy o'zgarishi garmonik tebranishlar deyiladi. Tebranayotgan kattalikning eng katta qiymati moduli tebranish amplitudasi yoki amplitudaviy qiymat deb ataladi. Mexanik tebranishlarda amplituda jismning muvozanat holatidan eng katta og'ishiga, elektromagnit tebranishlarda esa, kondensator qoplamalaridagi elektr zaryadining eng katta qiymatiga (qm) teng. Garmonik tebranishdagi kattaliklarning vaqtga bog'liqligini tasvirlash uchun grafik usul qulaydir. Elektromagnit tebranishlarning zaryad, kuchlanish va tok kuchining vaqtga bog'liqlik grafiklarini chizaylik. Buning uchun bu kattaliklarning (3-3), (3-4) va (3-5) tenglamalaridan foydalanamiz. Bu tenglamalarni taqqoslab ko'rilsa, tebranishlar bir-biridan fazalar siljishiga ko'ra farqlanishini ko'rish mumkin. Yuqoridagi tenglamalarning grafiklarini chizaylik. Abssissa o'qining ostiga davr ulushlarida ifodalangan vaqt, ustiga esa shunga mos keluvchi tebranishlar fazasi qo'yilgan. Ordinata o'qlariga tegishli q, i va U kattaliklar qo'yilgan (3.4-rasm). Bu grafiklarda masshtab ma'lum bo'lsa, abssissa o'qidan davr (vaqt)ni, ordinata o'qidan esa tebranayotgan kattalik amplitudasini yoki oniy qiymatini aniqlash mumkin. Shuningdek, fazalarning siljishlarini ham grafiklardan taqqoslab topish mumkin. Masalan, kondensator qoplamalaridagi zaryad va kuchlanish maksimal bo'lgan vaqtda, tok kuchi nolga teng. Konturdagi tok kuchi tebranishlari faza bo'yicha zaryad tebranishlaridan oldinga o'tib ketadi. Zaryad bilan kuchlanish bir xil fazada o'zgaradi. Yuqorida aytilganidek, ideal tebranish konturida hosil bo'lgan tebranishlar so'nmaydi. Real konturda R nolga teng bo'lmaganligidan elektr energiyasi issiqlikka aylanib boradi va tebranishlar amplitudasi vaqt o'tishi bilan kamayib boradi (3.5-rasm.). Bunday tebranishlarga so'nuvchi tebranishlar deyiladi. Ta'kidlash joizki, konturning qarshiligi qanchalik katta bo'lsa, unda Q=I2Rt energiya shunchalik ko'p sarflanadi. Konturning qarshiligi ortgan sari tebranishlar davri ham ortib boradi. Demak, so'nuvchi tebranishlar garmonik bo'lmas ekan. So'nuvchi tebranishlar davriy bo'lmagan tebranishlarga kiradi. Ularning tenglamalari differensial tenglamalar orqali ifodalanganligi sababli murakkab masala hisoblanadi. Shu sababli ularning yechimi keltirilmasdan, grafigini keltirish bilan cheklanamiz. ...