மின்காந்த அதிர்வுகள் - தணித்தல் மற்றும் கட்டாய அதிர்வுகள் இல்லாமல்

மின் ஆற்றலை அவ்வப்போது காந்த ஆற்றலாக மாற்றுவதால், மின்தேக்கி மற்றும் மின்தேக்கியைக் கொண்ட சுற்றுவட்டத்தில் மின்காந்த அதிர்வுகள் ஏற்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், மின்தேக்கியின் தட்டுகளில் மின் கட்டணம் மற்றும் சுருள் வழியாக மின்னோட்டத்தின் அளவு அவ்வப்போது மாறுகிறது.

மின்காந்த அதிர்வுகள் இலவசம் மற்றும் கட்டாயமானது. இலவச அலைவுகள், ஒரு விதியாக, பூஜ்ஜியம் அல்லாத லூப் எதிர்ப்பின் காரணமாக ஈரப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் கட்டாய அலைவுகள் பொதுவாக சுய-ஊசலாட்டம் ஆகும்.

கையகப்படுத்து ஒரு அதிர்வு சுற்று இலவச அலைவுகள், நாம் முதலில் இந்த அமைப்பை சமநிலையிலிருந்து வெளியே கொண்டு வர வேண்டும்: மின்தேக்கிக்கு ஆரம்ப கட்டணம் q0 உடன் தெரிவிக்கவும் அல்லது எப்படியாவது சுருள் வழியாக தற்போதைய துடிப்பு I0 ஐத் தொடங்கவும்.

இது ஒரு வகையான உந்துவிசையாக செயல்படும் மற்றும் சுற்றுவட்டத்தில் இலவச மின்காந்த அலைவுகள் ஏற்படும் - தூண்டல் சுருள் வழியாக மின்தேக்கியை சார்ஜிங் மற்றும் வெளியேற்றும் செயல்முறை தொடங்கும், அதன்படி, சுருளின் காந்தப்புலத்தின் மாறி ஏற்றம் மற்றும் வீழ்ச்சி.

வெளிப்புற மாற்று மின்னோட்ட விசையால் சுற்றுகளில் பராமரிக்கப்படும் அலைவுகள் கட்டாய அலைவுகள் எனப்படும். எனவே, நீங்கள் ஏற்கனவே புரிந்து கொண்டபடி, இலவச மின்காந்த அலைவுகளைக் காணக்கூடிய எளிய ஊசலாடும் அமைப்பின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு, மின்சார திறன் C இன் மின்தேக்கி மற்றும் தூண்டல் L இன் சுருள் ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு ஊசலாட்ட சுற்று ஆகும்.

உண்மையான ஊசலாட்ட சுற்றுகளில், மின்தேக்கியை ரீசார்ஜ் செய்யும் செயல்முறை அவ்வப்போது மீண்டும் நிகழ்கிறது, ஆனால் அலைவுகள் விரைவாக இறந்துவிடுகின்றன, ஏனெனில் ஆற்றல் முக்கியமாக சுருள் கம்பியின் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பு R இல் சிதறடிக்கப்படுகிறது.

ஒரு சிறந்த ஊசலாடும் சுற்று கொண்ட சுற்று ஒன்றைக் கவனியுங்கள். முதலில் பேட்டரியிலிருந்து மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்வோம் - அதற்கு ஆரம்ப சார்ஜ் q0 ஐ கொடுப்போம், அதாவது மின்தேக்கியை ஆற்றலுடன் நிரப்புவோம். இது நாம் மின்தேக்கியின் அதிகபட்ச ஆற்றலாக இருக்கும்.

அடுத்த கட்டமாக மின்தேக்கியை மின்கலத்திலிருந்து துண்டித்து, மின்தூண்டியுடன் இணையாக இணைக்க வேண்டும். இந்த கட்டத்தில், மின்தேக்கி வெளியேற்றத் தொடங்கும் மற்றும் சுருள் சுற்றுகளில் அதிகரிக்கும் மின்னோட்டம் தோன்றும். மின்தேக்கி எவ்வளவு நீளமாக வெளியேற்றப்படுகிறதோ, அதிலிருந்து அதிக கட்டணம் படிப்படியாக சுருளுக்குள் செல்கிறது, சுருளில் மின்னோட்டம் அதிகமாகிறது, இதனால் சுருள் ஒரு காந்தப்புலத்தின் வடிவத்தில் ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது.

இந்த செயல்முறை உடனடியாக நடைபெறாது, ஆனால் படிப்படியாக, சுருளில் தூண்டல் இருப்பதால், சுய-தூண்டலின் நிகழ்வு ஏற்படுகிறது, இது சுருள் எப்படியும் மின்னோட்டத்தின் அதிகரிப்பை எதிர்க்கிறது என்ற உண்மையைக் கொண்டுள்ளது. சில கட்டத்தில், சுருளின் காந்தப்புல ஆற்றல் அதிகபட்ச சாத்தியமான மதிப்பான Wm ஐ அடைகிறது (தொடக்கத்தில் மின்தேக்கிக்கு எவ்வளவு கட்டணம் மாற்றப்பட்டது மற்றும் சுற்றுக்கு எதிர்ப்பு என்ன என்பதைப் பொறுத்து).

மேலும், சுய-தூண்டல் நிகழ்வின் காரணமாக, சுருள் வழியாக மின்னோட்டம் அதே திசையில் பராமரிக்கப்படுகிறது, ஆனால் அதன் அளவு குறைகிறது மற்றும் மின் கட்டணம் இறுதியில் மீண்டும் மின்தேக்கியில் குவிகிறது. இந்த வழியில், மின்தேக்கி ரீசார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. மின்தேக்கியை பேட்டரியுடன் இணைத்தபோது, ​​சோதனையின் தொடக்கத்தில் இருந்ததை விட அதன் தட்டுகள் இப்போது எதிர் சார்ஜ் அறிகுறிகளைக் கொண்டுள்ளன.

மின்தேக்கி ஆற்றல் இந்த சுற்றுக்கான அதிகபட்ச சாத்தியமான மதிப்பை அடைந்துள்ளது. சுற்றுவட்டத்தில் மின்னோட்டம் நின்று விட்டது. இப்போது செயல்முறை எதிர் திசையில் செல்லத் தொடங்குகிறது, இது மீண்டும் மீண்டும் தொடரும், அதாவது இலவச மின்காந்த அலைவுகள் இருக்கும்.

சுற்று R இன் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பு பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருந்தால், மின்தேக்கி தட்டுகளின் மின்னழுத்தம் மற்றும் சுருள் வழியாக மின்னோட்டமானது ஹார்மோனிக் சட்டத்தின் படி எல்லையற்றதாக மாறுபடும் - கொசைன் அல்லது சைன். இது ஹார்மோனிக் அதிர்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்தேக்கி தட்டுகளின் சார்ஜ் ஒரு ஹார்மோனிக் சட்டத்தின் படி மாறும்.

இலட்சிய சுழற்சியில் இழப்பு இல்லை. அது இருந்தால், சுற்றுவட்டத்தில் இலவச அலைவுகளின் காலம் மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு C மற்றும் சுருளின் தூண்டல் L ஆகியவற்றின் மதிப்பைப் பொறுத்தது. இந்த காலகட்டத்தை தாம்சனின் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி (R = 0 உடன் சிறந்த வளையத்திற்கு) காணலாம்:

பின்வரும் சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு சிறந்த இழப்பற்ற சுற்றுக்கு தொடர்புடைய அதிர்வெண் மற்றும் சுழற்சி அதிர்வெண் கண்டறியப்படுகிறது:

ஆனால் இலட்சிய சுற்றுகள் இல்லை மற்றும் கம்பிகளை சூடாக்குவதால் ஏற்படும் இழப்புகளால் மின்காந்த அலைவுகள் தணிக்கப்படுகின்றன. சுற்று எதிர்ப்பு R இன் மதிப்பைப் பொறுத்து, ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த அதிகபட்ச மின்தேக்கி மின்னழுத்தமும் முந்தையதை விட குறைவாக இருக்கும்.

இந்த நிகழ்வு தொடர்பாக, அலைவுகளின் மடக்கைக் குறைப்பு அல்லது தணிப்பு குறைவு போன்ற ஒரு அளவுரு இயற்பியலில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. இது ஊசலாட்டங்களின் இரண்டு தொடர்ச்சியான அதிகபட்ச (ஒரே அடையாளத்தின்) விகிதத்தின் இயற்கை மடக்கையாகக் காணப்படுகிறது:

மடக்கை அலைவு குறைப்பு என்பது பின்வரும் உறவின் மூலம் சிறந்த அலைவு காலத்துடன் தொடர்புடையது, இதில் ஒரு கூடுதல் அளவுரு அறிமுகப்படுத்தப்படலாம், என்று அழைக்கப்படும் தணிக்கும் காரணி:

தணித்தல் இலவச அதிர்வுகளின் அதிர்வெண்ணை பாதிக்கிறது. எனவே, ஒரு உண்மையான ஊசலாடும் சுற்றில் இலவச ஈரமான அலைவுகளின் அதிர்வெண்ணைக் கண்டறிவதற்கான சூத்திரம் ஒரு சிறந்த சுற்றுக்கான சூத்திரத்திலிருந்து வேறுபடுகிறது (தணிக்கும் காரணி கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது):

சுற்றுவட்டத்தில் அலைவுகளை உருவாக்க ஒலியடக்கப்பட்டது, ஒவ்வொரு அரை காலகட்டத்திலும் இந்த இழப்புகளை நிரப்பவும் ஈடுசெய்யவும் அவசியம். இது தொடர்ச்சியான அலைவு ஜெனரேட்டர்களில் அடையப்படுகிறது, அங்கு வெளிப்புற EMF மூலமானது அதன் ஆற்றலுடன் வெப்ப இழப்புகளை ஈடுசெய்கிறது. வெளிப்புற EMF மூலத்துடன் கூடிய அலைவுகளின் இத்தகைய அமைப்பு சுய-ஊசலாட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.