Masala yechish namunasi - Magnit maydon elektromagnit induksiya elektromagnit tebranishlar elektromagnit to‘lqinlar

Masala yechish namunasi
Rasmda tebranish konturidagi tok o‘zgarishlari keltirilgan. Vaqtning 2 · 10–3 s va 3,5 · 10–3 s oralig‘idagi energiya o‘zgarishini tavsiflang.
Ye c h i l i s h i: Keltirilgan grafikka ko‘ra vaqtning 2 · 10–3 s va 3,5 · 10–3 s
oralig‘ida g‘altakdan o‘tuvchi tok kuchi ortib, o‘zining maksimal qiymatiga eri-
shadi. I
Demak, kondensatordagi elektr may-
don energiyasi nolgacha kamayadi va g‘altakdagi magnit maydon energiyasi 0 ortib, maksimal qiymatiga erishadi.
t · 10–3, s
Tebranish konturidagi magnit va elektr maydon energiyalarining vaqt-
ga bog‘liqlik grafiklarini chizing.
Konturdagi tebranishlarning so‘nishi g‘altakdagi o‘ramlar soniga qanday bog‘liq?
Rasmda kontur kondensatoridagi zaryad- ning vaqtga bog‘liqlik grafigi keltirilgan. Kontur induktivlik g‘altagidagi tok kuchi- ning t = 1/300 s dagi qiymatini aniqlang.
q, mC 20
10
0
0.01 0,02 0,03 t,s
–10
mavzu. TRANZISTORLI ELEKTROMAGNIT TEBRANISHLAR GENERATORI
Tebranish konturida yuqori chastotali elektromagnit tebranishlar hosil bo‘lishini bilib oldik. Konturda hosil bo‘layotgan tebranishlarni ossillograf ekranida kuzatilsa, unda tebranishlar amplitudasi vaqt o‘tishi bilan kamayib boradi (3.6-rasm).
3.6-rasm.
Bunga sabab, yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, konturda g‘altakni tashkil etgan va ulovchi o‘tkazgichlarning elektr qarshiligidir. Ma’lumki, o‘tkazgich elektr qarshiligi tufayli tok o‘tganda qiziydi. Elektr energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi. Shunga ko‘ra, konturda hosil bo‘lgan erkin elektromagnit tebranishlar so‘nuvchi tebranishlardir.
Tebranishlar so‘nmasligi uchun sarflanib ketgan energiyani batareya yordamida tebranish konturiga davriy ravishda berib turish kerak. Bu degani uzib-ulagich doimiy ravishda konturga ulangan holda qolmay, balki davriy ravishda uzib-ulab turilishi kerak. 10-sinfdan tebranishlar fazasini eslang. Shunga ko‘ra, uzib-ulagich kondensator qoplamalarining qayta zaryadlanishi davrida, batareya qutblaridagi kuchlanish ishorasi bilan mos kelganda ulanishi kerak.
Buning uchun uzib-ulagich qanday ishlashi kerak? Faraz qilaylik, konturdagi tebranishlar chastotasi 1 MHz bo‘lsin. U holda uzib-ulagichni bir sekundda million marta uzib-ulash kerak. Bu vazifani hech qanday mexanik yoki elektromexanik qurilmalar bajara olmaydi.
Bu vazifani faqat elektron asbob ya’ni tranzistor bajara oladi. 10-sinfda keltirilgan p-n-p turdagi tranzistorning ishlashini eslaylik. Tranzistordan tok o‘tishi uchun baza – emitter oralig‘iga alohida, kollektor – emitter oralig‘iga alohida batareya ulanar edi. Bazaga batareyaning manfiy qutbi, emitterga esa musbat qutbi ulanganda tranzistor orqali tok o‘tadi (uzib-ulagich ulangan). Agar batareya qutblari almashtirib ulansa, tok o‘tmaydi (uzib-ulagich uzilgan). Demak, tranzistor uzib-ulagich vazifasini bajara oladi. Shunga ko‘ra, konturda so‘nmas elektromagnit tebranishlar hosil qilish uchun uni manbaga tranzistor orqali ulash kerak.
3.7-rasmda yuqori chastotali so‘nmas elek- K
tromagnit tebranishlari hosil bo‘ladigan gene-
rator chizmasi keltirilgan. Bunda L va С dan E
iborat kontur tok manbayiga tranzistor orqali C
ulangan. Ulanish momentida L g‘altakdan o‘tuvchi tok o‘suvchi xarakterga ega bo‘ladi. Uning atrofida hosil bo‘lgan magnit may- don ham o‘suvchi xarakterga ega bo‘ladi. Bu
magnit maydon Lb
bog‘lanish g‘altagini ke-
3.7-rasm.
sib o‘tib, unda o‘zaro induksiya elektr yuri-
tuvchi kuchini hosil qiladi. 3.7-rasmda uning Lb g‘altak uchlaridagi ishoralari aylanachalar ichida ko‘rsatilgan. Bunda tranzistor bazasi (B)ga manfiy ishorali, emitteri (E)ga musbat ishorali kuchlanish qo‘yiladi va tranzistordan to‘la tok o‘tadi. Bu paytda konturdagi C kondensator zaryadlanadi. L g‘altakning in- duktivligi tufayli undan o‘tuvchi tok o‘sishdan to‘xtaydi. Lb da elektr yurituv- chi kuch hosil bo‘lmaydi va tranzistordan tok o‘tmaydi. Kalit uzildi. Endi C kondensator L g‘altakka razryadlana boshlaydi va tebranish konturida elektro- magnit tebranishlar vujudga keladi. Konturda elektromagnit tebranishlar ro‘y berganda L g‘altakdan o‘tuvchi tokning ham kattaligi, ham yo‘nalishi o‘zgarib turadi. Demak, Lb da hosil bo‘lgan elektr yurituvchi kuchning ishorasi o‘zgarib turadi. Tranzistor goh ochiq holatda, goh yopiq holatda bo‘ladi.
Shunday qilib, konturdagi C kondensator davriy ravishda batareyadan
zaryadlanib turadi. Lekin, kuchlanish manbayi tebranish konturiga davriy
ravishda, musbat qutbga ulangan kondensator qoplamasi musbat zaryadlan- gan vaqtdagina ulanadigan bo‘lsa, kondensator uzluksiz zaryadlanib turadi. U holda tebranishlar so‘nmaydi. Aks holda tebranishlar yuzaga kelmay- di. Demak, tranzistorning ochilib-yopilishini konturdagi tebranishlarning o‘zi boshqarishi kerak. Tranzistorning baza – emitter zanjiri kirish zan- jiri, kollektor – emitter zanjiri chiqish zanjiri deb ataladi. Odatda, tranzis- tor kirish qismiga qo‘yilgan kuchlanishi (toki), chiqish tokini boshqaradi. Tranzistorli generatorda esa, aksincha, chiqishdagi (konturdagi) kuchla- nish kirishdagi (Lb) kuchlanishni boshqaradi. Bunday jarayonga teskari bog‘lanish deyiladi. Shu teskari bog‘lanish tufayli kontur energiyasi davriy ravishda ta’minlanib turadi.
Ta’kidlash joizki, teskari bog‘lanish tebranishlarning so‘nmasligini ta’minlashi uchun kirish va chiqish zanjiridagi kuchlanishlar faza jihatidan 180o ga farq qilishi kerak.
Generator ishlab chiqarayotgan elektromagnit tebranishlar chastotasi
Tomson formulasi (3–1) bilan ifodalanadi.
Shunday qilib, generatorda so‘nmas avtotebranishlar vujudga keladi. Avtotebranishlar so‘nmas tebranishlarning ikkinchi turi hisoblanadi. Ularning majburiy tebranishlardan asosiy farqi shundaki, ularga tashqi davriy ta’sir kerak emas. Energiya manbayi bunday tizimning o‘zida mavjud bo‘lib, sarflangan energiya o‘rnini to‘ldiradigan energiyaning berilishini tizimning o‘zi tartibga solib turadi. Har qanday avtotebranish tizimi quyidagi qismlardan iborat: energiya manbayi, tebranish tizimi va elektron kalit.
Avtotebranishlarning chastotalari juda keng diapazonda o‘zgaradi. Ular
radioaloqa, televideniye, EHM va boshqa qurilmalarda ishlatiladi.
Elektromagnit tebranishlar tirik organizmlarga ham foydali, ham zararli ta’sir qilishi mumkin. Inson organizmidagi har bir a’zo o‘ziga xos rezonans chastotaga ega. Tashqi tebranma ta’sirning chastotasi shu rezonans chastotaga tenglashganda ta’sir kuchli bo‘ladi. Elektromagnit nurlanishlarning inson ruhiyatiga ta’sir qilishi isbotlangan.
Zamonaviy tibbiyotda o‘ta yuqori chastotali elektromagnit tebranish- lardan foydalanuvchi davolash usullari kundan kunga keng tarqalmoqda. Shuningdek, optik diapazondagi (UB-nurlar) elektromagnit nurlanishlardan ham davolash, ham tashxis qo‘yishda foydalanilmoqda.
Real tebranish konturidagi erkin tebranishlar nima uchun so‘nadi?
Avtotebranishning majburiy tebranishdan farqi nimada?
Avtotebranish tizimi qanday asosiy elementlardan iborat?
Generatorning ishlashida tranzistor qanday vazifani bajaradi?
Teskari bog‘lanish nima?
|