![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Вынужденные колебания в системе с двумя степенями свободы
Рассмотрим вынужденные колебания в системе из двух индуктивно связанных контуров, в один из которых включен источник внешнего переменного напряжения u 0(t) = U 0cos(w 0 t) (рис. 62).
где обозначено
Система линейная, следовательно, в силу принципа суперпозиции, колебания в системе будут состоять из собственных колебаний с частотами w 1 и w 2 и вынужденных колебаний с частотой внешней силы w 0. Собственные колебания ищем в виде
Подставив в (7.14), получим следующую систему уравнений относительно амплитуд A и B:
Известно, что система имеет нетривиальное решение, если её детерминант равен нулю:
Решив это уравнение, можно найти выражение для собственных частот:
Нетрудно найти выражение для коэффициентов распределения амплитуд:
Вынужденные колебания происходят на частоте внешней силы. Так как нет диссипации, то сдвиг фаз будет равен нулю, следовательно, решение уравнений (7.14) для вынужденных колебаний будем искать в виде
Подставляя в исходное уравнение (7.14), получим
Из второго уравнения найдём коэффициент распределения амплитуд вынужденных колебаний
Видно, что c 0(w 0 = w 1) = c 1, а c 0(w 0 = w 2) = c 2. Таким образом, отношение амплитуд вынужденных колебаний в контурах совпадает с отношением амплитуд при собственных колебаниях (на соответствующей частоте). Решая систему (7.15), получим выражения для амплитуд:
который получается при разрыве цепи в точке включения ЭДС. Выясним физическую причину отсутствия колебания в первом контуре при w 0 = n 2. Для этого рассчитаем ЭДС, наводимую в первом контуре на этой частоте колебаниями второго контура (воспользуемся уравнением (7.16), положив w 0 = n 2):
Как видно, u в точности компенсирует внешнюю ЭДС, поэтому вынужденные колебания в первом контуре на частоте n 2 не происходят. Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Задачу о вынужденных колебаниях в диссипативной системе удобно решать с помощью МКА. Рассматривая систему связанных контуров (рис. 62) относительно входных зажимов как линейный двухполюсник с полным сопротивлением Z, получим из уравнений (7.14)
Решая эту систему уравнений, находим полное сопротивление
Условие резонанса в этом контуре сводится к равенству нулю реактивного сопротивления, т. е. Im Z (w 0) = 0. Введём относительные расстройки контуров
и парциальные декременты затухания
Тогда условие резонанса будет иметь вид:
В случае одинаковых парциальных частот контуров (n 1 = n 2 = n) относительные расстройки равны (D1 = D2 = D), и мы получаем очень простое условие резонанса:
Из этого уравнения находим три значения D:
Следовательно, система двух связанных контуров имеет три резонансные частоты
Рассмотрим теперь особенности вынужденных колебаний в двухконтурной системе без потерь при одновременном действии внешних источников в обоих контурах (u 01 и u 02). Уравнения колебаний для токов в таких контурах имеют вид:
Мы считаем, что внешние источники действуют на одной и той же частоте и синфазны, т. е. u 01 = U 01cos(w 0 t), u 02 = U 02cos(w 0 t). Решая методом комплексных амплитуд, находим
Из (7.18) вытекают два интересных следствия. Это, во-первых, принцип взаимности, который гласит: амплитуда вынужденных колебаний во втором контуре при включении некоторого источника в первый равна амплитуде колебаний в первом контуре, если тот же источник включить во второй контур, т. е. I 2(U 02 = 0, U 01 = U) = I 1(U 01 = 0, U 02 = U). Принцип взаимности является следствием линейности системы. Этот принцип можно доказать, хотя и более громоздко, и для контуров с потерями. Важное для радиофизики следствие принципа взаимности - диаграммы направленности антенн на излучение и на приём одинаковы. Вторая особенность вынужденных колебаний в системе с двумя степенями свободы заключается в том, что при определённом соотношении между амплитудами внешних источников в системе может отсутствовать резонанс, даже если частота внешнего источника совпадает с одной из нормальных (собственных) частот. Это происходит, когда и числитель и знаменатель в соотношениях (7.18) обращаются в нуль. Например, для частоты w 0 = w 1 соотношение между амплитудами имеет вид
Условие (7.19) называется условием ортогональности внешней силы собственному колебанию с частотой w 1. Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
|