Электромагниттік тербелістер

Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті

[pic 1]
Тақырыбы: Электромагниттік тербелістер

Дайындаған: Батырханқызы Г.

2022-2023 жж

Мазмұны

Аннотация................................................................................................................3

Кіріспе......................................................................................................................4

1. Электромагниттік тербелістер...........................................................................5

1.1 Еріксіз тербеліс.................................................................................................5

1.2 Еріксіз тербелістің дифференциалдық теңдеуі және оның шешуі............11

2.1 Еріксіз тербелістер. Резонанс........................................................................16

2.2 Еріксіз тербелістер, амплитудасы және тербеліс периоды.........................21

Қорытынды............................................................................................................23

Пайдаланылған әдебиеттер...................................................................................24

Кіріспе

Өмірде өзіміз куә болып отырғандай ғылым мен білімнің дамуы адамзат үшін көп ықпал етті. Бірақ қанша дамығанменен де болашақта проблемалар таусылар емес. Жаңа жетістіктерге жетсек соғұрлым жаңа сұрақтар туындайды, ол да болса өмір талабы.

Біздің эрамызға дейінгі VII-ғасырда өмір сүрген грек философы Милет Фалестің жазуына қарағанда, жүннен тоқылған матаға үйкелген янтарьдың жеңіл нәрселерді өзіне тартатындығын әуелде тоқымашы әйелдер байқаған. Бұл жаңалықты тек екі мың жылдан астам уақыт өткенде ғана 1600 жылы ағылшын дәрігері Джильберт айқындап кеңейте түскен. Ол мұндай қасиеттерді янтармен қатар жібекке үйкеген шыныда және тағы басқа бірсыпыра заттардан байқалғанын ашты. Сөзбе-сөз айтқанда “янтарьланған” денелер. Грекше «электрон» - янтарь деген сөз.

Екі ғасырға жуық уақыттың ішінде XVII ғасырдың соңына дейін денелердің электрленуін зертеу ісі баяу дамыды да, сонымен бірге оның басқа табиғат құбылыстарын зертеумен ешқандай байланысы болған жоқ. Негізінен ғалымдар денелерді үйкеліс арқылы электрленген күйге келтіру және олардың арасындағы өзара әсер күштерін зерттеу ісімен ғана қанағаттанып келген еді. Электр жөніндегі ілімнің бұл саласы кейінірек электростатика деген атаққа ие болды. 

1789 ж. Гальвани токтың физиологиялық әсерін ашты. Ол жаңа ғана сойылған бақаны бел омыртқа нервтерінен мыс ілгекке іліп алып, балконның темір шарбағына асып қойғанда, бақаның бұлшық еттері әрдайым шарбаққа тиген кезде жиырылып кететінін байқады. Электрленген денелер арқылы разрядтағанда бұлшық еттердің жиырлатыны оған дейін де белгілі болғанымен ұзақ уақыт электрлік құбылыстардың біртұтастығы тағайындалмады да жұрт электрлік құбылыстардың өзінің «гальванилік электр” және үйкеліс арқылы алынатын электр деп бөліп келді. Тек ХІХ ғ. басында ғана электрлік құбылыстардың төтенше әрқилы болып келетінін көрсететін бірсыпыра ірі жаңалықтар ашылды: электр тогының пайда болу шарттары тексерілді, токтың жылулық және магниттік әсерлері тағайындалды, диэлектриктердің ролі және т.б. анықталады. 

Электромагниттік индукцияның ашылуы электромагниттік өріс жөніндегі біздің көзқарасымызды тереңдетті. Бірақ мәселе тек мұнда ғана емес. Өзіндік индукция арқасында зарядтың, ток күшінің және электр тізбектерін сипаттайтын басқа да шамалардың тербелуі мүмкін, бұндай тербелістерді электромагниттік деп аталады. 

Маятниктің тербелісінің конденсатордың индуктивтік катушка арқылы разрядына еш ұқсастығы жоқ секілді.

1. Электромагниттік тербелістер
1.1 Еріксіз тербеліс.

Еріксіз тербеліс — қандай да бір жүйеде периодты сыртқы күштің әсерінен пайда болатын тербеліс (мысалы, айнымалы магнит өрісі әсерінен болатын телефон мембранасының тербелісі, т.б.). Еріксіз тербелістің сипаты сыртқы күштің табиғаты мен жүйенің өзіне тән қасиеттері арқылы анықталады. Сыртқы күштің болуы — еріксіз тербелістің қозуы мен болуының қажетті шарты. Периодты сыртқы күштің әсерінен еріксіз тербелістің сипаты алғашқы кезде уақытқа байланысты өзгереді. Тек белгілі бір уақыт өткеннен кейін, жүйеде периодты сыртқы күштің периодына тең еріксіз тербеліс қалыптасады (орныққан еріксіз тербеліс). Дербес жағдайда, сыртқы күштің (жиілігі жүйенің меншікті тербеліс жиілігіне жуық) әсерінен сызықтық тербелмелі жүйеде еріксіз тербеліспен бір мезгілде меншікті (еркін) тербеліс пайда болады. Тербелістің бастапқы сәтінде ол тербелістердің амплитудалары бір-біріне тең де, ал фазалары қарама-қарсы болып келеді. Сөйтіп, меншікті тербеліс біртіндеп өшкен соң, жүйеде тек орныққан еріксіз тербеліс қалады. Сондықтан тербелмелі жүйеде меншікті тербеліс неғұрлым ертерек өшсе, соғұрлым сол жүйеде орныққан еріксіз тербеліс тезірек қалыптасады. Еріксіз тербелістің амплитудасы әсер етуші күштің амплитудасы мен жүйедегі меншікті тербелістің өшу дәрежесіне байланысты анықталады. Егер меншікті тербелістің өшу дәрежесі аз болса, онда еріксіз тербелістің амплитудасы әсер ету күшінің жиілігі мен жүйенің меншікті тербеліс жиілігінің ара қатынасына едәуір дәрежеде тәуелді. Сыртқы күштің жиілігі жүйенің меншікті жиілігіне жуықтаған кезде еріксіз тербелістің амплитудасы кенет артып, резонанс құбылысы пайда болады. Сызықтық емес жүйелерде тербелісті меншікті тербеліске және еріксіз тербеліске ажырату әрдайым мүмкін бола бермейді.