В резонанс, енергията влиза в системата, в координация с промени в него, непрекъснато се увеличава тяхната амплитуда. В стационарен режим, голяма амплитуда вибрации се поддържа ниска енергийна доход система захранване загуби трептения (нагревателни проводници, преодоляване на силите на съпротивление, загубите на електромагнитна радиация и механична вълна) за период. Системата на резонанса е създаден най-благоприятни условия за изпълнението на присъщите на системата безплатно CW, и по този начин трептене амплитуда увеличава рязко.
Нека да разгледаме някои примери прояви резонанс в природата.
Пример 1 тествани войници мостови навлизат честота фута удря повърхността на моста може да съвпада с естествената честота на трептения на моста като вибрационна система, резонанс явление възниква при което амплитудата на колебание на моста постепенно се увеличава и може да доведе до разрушаване му при високи числени стойности.
Пример 2. Вентилатор слабо прикрепен към тавана и на неговото въртене избутва създава на тавана, честотата на който може да съвпадне с естествената честота на трептене на стаята (тавана) като вибрационна система, амплитудата на колебание се увеличава и тавана може да доведе до това да колапс.
Пример 3. Апарат за кораби максимално тежки (направи тежък стойката) и окачен върху меки пружини (пролет постоянно за тях е малък). В този случай, честотата на Павета
Пример 4. В радиоприемници базирани на явлението резонанс може да различи желания сигнал от голям брой различни радио сигнали, получени при получаването му антена (фиг. 5.23, а). Да предположим, че на входа на малка амплитуда радиосигнали са получени с различна честота превозвач
За да се изолира сигнал с носеща честота
,
и по този начин се освобождава с носеща честота на сигнала
Нелинейни системи. Самостоятелно трептения
1. нелинейни системи. При нелинейни системи разбирам такива колебания системи, чиито свойства зависят от процесите, които протичат в тях. В такива системи съществуват нелинейни отношения, например, между 1) Якост на опън
Всички физически системи са нелинейни системи. Когато малки вибрациите амплитуди (за малки отклонения от равновесното положение), физическата система може да се разглежда като линейна, колебания в него описва подобни диференциални уравнения, която позволява да се изгради обща теория на вибрации.
Нелинейни ефекти във физически системи обикновено се появяват с увеличаване на амплитудата на колебания - това води до факта, че естествените колебания на системата (осцилатор) вече няма хармонична и тяхната честота
Всъщност, например, за малки отклонения от потенциал областта на параболична форма () диференциално уравнение на трептене ще има формата
,
,
От записва диференциално уравнение, което зависи от пружина постоянна амплитуда вибрации, което води в зависимост от ъгловата честота на свободни трептения на незатихващи система на амплитудата на колебание
За по-големи отклонения от линейната поведението на зависимостта
За нелинейни системи, за разлика от линеен, принципа на суперпозиция е нарушено. където полученият ефект на сложния процес на излагане е сумата от ефектите, получени от всяка експозиция поотделно, при условие че последните не взаимно си влияят взаимно.
Промяната в нелинейни системи образуват хармонични външно влияние и нарушаването на принципа на суперпозиция позволи използването на такива системи и генериране на електромагнитни трептения преобразуване на честотата - изправяне, честота умножение на модулация трептенията и т.н.
Резонанс в такъв нелинейна система се характеризира с това, че по време на люлка на осцилатора от разстройване външна сила (
Предимството от използването на резонансните явления е тяхната ефективност и висока амплитуда трептения. Недостатък е нестабилността на системата, свързани с необходимостта да се поддържа висока степен на точност, състоянието на резонанс (
За да се избегнат подобни нежелани лекарствени реакции, може да направи системата по себе си е да се поддържа състоянието на резонанс, системата е самостоятелно колебания система. Самостоятелно в осцилираща система се отнася към групата на нелинейни системи колебания, в които има загуби обезщетение при разсейване поради притока на енергия от външен източник DC. В този случай, системата ще регулира доставката на енергия в системата, тя дава в точното време на точното количество.
Самостоятелно в осцилираща система се състои от вибриращо система, източник на енергия и вентила - устройство, което регулира използваната енергия в системата. Действието на системата за вентил се контролира чрез обратна връзка (фигура 5.24, а)
Като пример за самостоятелно колебания система може да доведе до система, състояща се от товар, приложен към две пружини и завъртане на металния прът (фиг. 5.24, б). източник на постоянен ток чрез електромагнит за всеки период на трептене работи за увеличаване на кинетичната енергия на товара, попълване на загубите на енергия на трептене за преодоляване на съпротивата.
Това се получава, както следва. При движението си на метална плоча, прикрепена към товара отнася контакт прекъсвач (той играе ролята на вентила), електрическата верига е затворена и електромагнита привлича плоча комуникация с допълнителна скорост на натоварване. По този начин, в системата незатихващи трептения се срещат с честота
Примери за самостоятелно вибриращо системи могат да служат като вятър и струнни инструменти, вибрациите на гласните струни по време на разговора, механичното часовника. Пример за самостоятелно вибриращо система е в природата на ядрен реактор, който е работил в продължение на 500 хиляди години в мината на уран в Африка, преди 2,5 милиарда години. За нейното функциониране са необходими достатъчно количество уран-235, който е разделен от бавните неутрони и неутронна модератор - вода. В един определен момент водата се натрупва в достатъчни количества и реактор, спечелени. Неговата работа се поддържа от верига от процеси, посочени на фиг. 5.25:
Свързани статии