Под автоколебаниями понимают колебательный процесс в диссипативных системах (т.е. в системах с потерями задействованной в процессе энергии - на трение, выделение тепла), характеристики которого - амплитуда колебаний, их форма, период и частота (в более общем случае - спектр) определяются самой системой и не зависят от изменения начальных условий. Образ автоколебаний в фазовом пространстве - аттрактор - фазовая траектория или множество траекторий, к которому притягиваются все близлежащие траектории. Аттрактор, отвечающий периодическим автоколебаниям, есть замкнутая фазовая траектория - предельный цикл.
Автоколебательные системы
Схема содержит колебательный контур. При наличии в нем колебаний переменное напряжение поступает на вход усилителя, а усиленный сигнал через цепь обратной связи "подталкивает" в нужной фазе колебания в контуре -без этого они были бы затухающими. При правильном знаке коэффициента передачи цепи обратной связи, начиная с некоторой величины коэффициента усиления, возникают автоколебания - колебательный процесс, амплитуда и частота которого определяются самой системой и не зависят от начальных условий.
Механическая автоколебательная система, условием функционирования которой служит наличие падающего участка в зависимости силы трения кирпича о ленту транспортера от скорости.
Самая древняя автоколебательная система - маятниковые часы. Гиря на ниточке (цепочке) стремится вращать зубчатое колесо (храповик). При колебаниях маятника анкер цепляет за зубец, и вращение приостанавливается, но в результате маятник получает толчок, компенсирующий потери энергии из-за трения. Потенциальная энергия гири, которая постепенно опускается, расходуется на поддержание незатухающих колебаний.
Тантал - наказанный богами персонаж древнегреческого мифа, который не мог напиться, стоя в воде: когда он наклонялся, вода уходила.
Система работает так: сначала вода наполняет резервуар, отводная трубка наполнена воздухом, и вода не вытекает. Когда вода покроет трубку, она начинает вытекать. При этом действует эффект сифона - вытекание прекратится только тогда, когда уровень воды в резервуаре упадет до нижнего обреза трубки, и в нее попадет воздух. Скорость вытекания через трубку должна быть больше, чем скорость поступления воды в резервуар из крана.
Электромеханическая автоколебательная система. Когда электрическая цепь замкнута, электромагнит притягивает железную деталь с молоточком, ударяющим по звонку, и разрывает цепь. После этого система возвращается в исходное положение, и процесс повторяется.
Неоновая лампочка не зажигается, пока напряжение на ней меньше некоторой пороговой величины. На этом этапе ток от батареи течет через сопротивление, конденсатор постепенно заряжается, напряжение на пластинах растет. Когда оно достигает порогового, лампа вспыхивает, и конденсатор быстро разряжается через нее. После погасания лампы процесс начинается снова.
Поток воздуха, скорость которого больше некоторой критической величины, вызывает колебания - полоскание флага на ветру.
Тем или иным способом, например, посредством облечения некогерентным светом от мощной лампы (накачка), в активной среде создается инверсная заселенность - большая часть атомов располагается на верхнем квантовом энергетическом уровне. Если в резонаторе, образованном двумя зеркалами, присутствует излучение, и частота отвечает частоте перехода между уровнями, атомы переходят с верхнего уровня на нижний. При этом они испускают индуцированное излучение, благодаря которому потери в резонаторе и выходная мощность компенсируются, колебания в резонаторе не затухают, пока действует накачка.
Другие работы по теме:
Мифологема «антропогенного потепления»
Колебания климата в дочетвертичный период. Колебания климата в четвертичный период. Концепция климатического мониторинга. Российская сеть метеостанций и их отчетность. Регистрируемые климатические переменные. Глобальные климатические тренды ХХ в.
Гелий 2
Ге́лий — второй порядковый элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 2. Расположен в главной подгруппе восьмой группы, первом периоде периодической системы. Возглавляет группу инертных газов в периодической таблице. Обозначается символом
Тренировочные устройства и тренажеры
Сущность понятия "тренажер". Идея использования принудительного формирования двигательного действия с перемещением звеньев тела. Метод "пассивных движений" и физической помощи человека. Основные положения учения о моторно-висцеральных рефлексах.
Строительное материаловедение на рубеже веков
Проследить становление отдельных или даже групп материалов в обозначенном времени и пространстве, оценить вклад выдающихся ученых и научных школ в этот процесс - не простое дело даже для современных информационных технологий.
Исследование конструкции ЭГВП
Цель: Исследование конструкции ЭГВП и его систем управления по материалам конструкторской проработки. Вопрос №1: Назначение ЭГВП. Гидравлическим вибратором (ГВ) назовем преобразователь энергии потока рабочей жидкости в периодическое (циклическое, вибрационное) движение исполнительного органа (ИО).
Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси
Выпускная работа «Построение приближеного решения нелинейного уравнения методом Ван-дер-Поля» посвящена эффективному способу решения нелинейных задач теории колебаний с одной степенью свободы. Метод Ван-дер-Поля обладает большой наглядностью и удобен для проведения расчетов
Система автоматического регулирования
Описание исходной схемы автоматического регулирования. Разработка функциональной схемы САР. Параметрический синтез и анализ одноконтурной САР. Разработка контура регулирования заданным параметром.
Астрономические знаки
Астрономические знаки - условные обозначение Солнца, Луны, планет, зодиакальных созвездий, а также, противостояний, соединений планет, фаз Луны и т.п.
Вывод формул Крамера
8. Формулы Крамера (рассматривается случай (СЛУ) - определитель системы Если определитель СЛУ отличен от нуля, тогда решение системы определяется однозначно по формулам Крамера:
Метод Крамера
Министерство рыбного хозяйства Владивостокский морской колледж ТЕМА: “ Системы 2-х , 3-х линейных уравнений. Правило Крамера. ” г. Владивосток
Линейная теория и условия самовозбуждения автогенератора
Понятие и принципы получения незатухающих гармонических колебаний. Сущность задачи исследования генераторов, условия и возможности их возбуждения, общие принципы работы. Линейная теория автогенератора, порядок составление дифференциального уравнения.
Вопросы устойчивости и общие сведения об автогенераторах
Понятие и принцип работы автогенераторов, их составные части и назначение, определение критериев устойчивости. Составление уравнения амплитудно-фазовой характеристики. Классификация автогенераторов, разновидности и предъявляемые к ним требования.
Расчет схемы мультивибратора на полевых транзисторах
Электронная вычислительная техника. Описание схемы устройства, расчет фантастронного генератора пилообразного напряжения. Генераторы прямоугольных импульсов, линейно-изменяющегося напряжения, ступенчато-изменяющегося напряжения, синусоидальных колебаний.
Лаба по информатике
Министерство общего и профессионального образования РФ Владимирский Государственный Университет Кафедра УИТЭС Лабораторная работа 1 СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ
Аудит системы управления персоналом
Аудит системы управления персоналом Аудит системы управления персоналом представляет собой всестороннее исследование HR-системы на стратегическом, функциональном и линейном уровнях. Основными направлениями исследования являются
Биологическая мембрана
Для объяснения наиболее общих механизмов функционирования и регуляции живой клетки предлагается новый принцип - принцип жизненной динамики или динамики всех физико-химических процессов в ней.
Динамика биологических мембран. Подвижность белков и липидов
Структура биологических мембран и строение их основы - билипидного слоя. Молекулярная масса мембранных белков, их различие по прочности связывания с мембраной. Динамические свойства биологических мембран и значение организации для биологических систем.
Открытость - свойство реальных систем
Мир живого как система систем. Открытость - свойство реальных систем. Открытость. Неравновесность. Нелинейность. Особенности описания сложных систем. Мощное научное направление в современном естествознании - синергетика.