ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕಂಪನಗಳು - ತೇವಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಲವಂತದ ಕಂಪನಗಳಿಲ್ಲದೆ

ಇಂಡಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕಂಪನಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಆವರ್ತಕವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಫಲಕಗಳ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತದ ಪ್ರಮಾಣವು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕಂಪನಗಳು ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬಲವಂತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉಚಿತ ಆಂದೋಲನಗಳು, ನಿಯಮದಂತೆ, ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಲೂಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ತೇವಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಲವಂತದ ಆಂದೋಲನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ವಯಂ-ಆಂದೋಲನಗಳಾಗಿವೆ.

ಸ್ವಾಧೀನಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ ಕಂಪಿಸುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಆಂದೋಲನಗಳು, ನಾವು ಮೊದಲು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನದಿಂದ ಹೊರಗೆ ತರಬೇಕಾಗಿದೆ: ಆರಂಭಿಕ ಚಾರ್ಜ್ q0 ನೊಂದಿಗೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗೆ ತಿಳಿಸಿ ಅಥವಾ ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪಲ್ಸ್ I0 ಅನ್ನು ಹೇಗಾದರೂ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ.

ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಆಂದೋಲನಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ - ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಕಾಯಿಲ್ ಮೂಲಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಸುರುಳಿಯ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ವೇರಿಯಬಲ್ ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ಕುಸಿತ

ಬಾಹ್ಯ ಪರ್ಯಾಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಬಲದಿಂದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲ್ಪಡುವ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಬಲವಂತದ ಆಂದೋಲನಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀವು ಈಗಾಗಲೇ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಂತೆ, ಉಚಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದಾದ ಸರಳವಾದ ಆಂದೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಎಲ್ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್.

ನಿಜವಾದ ಆಂದೋಲಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ರೀಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆಂದೋಲನಗಳು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಾಯುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸುರುಳಿಯ ತಂತಿಯ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ R ಮೇಲೆ ಹರಡುತ್ತದೆ.

ಆದರ್ಶ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡೋಣ - ನಾವು ಆರಂಭಿಕ ಚಾರ್ಜ್ q0 ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ, ಅಂದರೆ, ನಾವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ತುಂಬಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇದು ನಾವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು ಮುಂದಿನ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾಯಿಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪ್ರವಾಹವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮುಂದೆ, ಅದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ರಮೇಣ ಸುರುಳಿಗೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹವು ಆಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಸುರುಳಿಯು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತಕ್ಷಣವೇ ನಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕ್ರಮೇಣ, ಸುರುಳಿಯು ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಅಂದರೆ ಸ್ವಯಂ-ಪ್ರಚೋದನೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುರುಳಿಯು ಪ್ರವಾಹದ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಹೇಗಾದರೂ ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಸುರುಳಿಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯು ಗರಿಷ್ಟ ಸಂಭವನೀಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ Wm (ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಏನು ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ).

ಅಲ್ಲದೆ, ಸ್ವಯಂ ಪ್ರೇರಣೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದಾಗಿ, ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಅದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಪ್ರಮಾಣವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಮತ್ತೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ರೀಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಈಗ ಪ್ರಯೋಗದ ಪ್ರಾರಂಭಕ್ಕಿಂತ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಚಾರ್ಜ್ ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ನಾವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ.

ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಶಕ್ತಿಯು ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗೆ ಗರಿಷ್ಠ ಸಂಭವನೀಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ನಿಂತಿದೆ. ಈಗ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೋಗಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಮತ್ತೆ ಮತ್ತೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಉಚಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಆಂದೋಲನಗಳು ಇರುತ್ತದೆ.

ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ R ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತವು ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ಅನಂತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ - ಕೊಸೈನ್ ಅಥವಾ ಸೈನ್. ಇದನ್ನು ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ವೈಬ್ರೇಶನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಸಹ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆದರ್ಶ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲ. ಮತ್ತು ಅದು ಇದ್ದಲ್ಲಿ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಉಚಿತ ಆಂದೋಲನಗಳ ಅವಧಿಯು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಸಿ ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಯ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಎಲ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಥಾಮ್ಸನ್ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಅವಧಿಯನ್ನು (ಆರ್ = 0 ನೊಂದಿಗೆ ಆದರ್ಶ ಲೂಪ್ಗಾಗಿ) ಕಾಣಬಹುದು:

ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆದರ್ಶ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಚಕ್ರ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಆದರೆ ಆದರ್ಶ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ತಂತಿಗಳ ತಾಪನದ ಕಾರಣ ನಷ್ಟದಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಆಂದೋಲನಗಳು ತೇವವಾಗುತ್ತವೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಆರ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಪ್ರತಿ ನಂತರದ ಗರಿಷ್ಠ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಿಂದಿನ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಆಂದೋಲನಗಳ ಲಾಗರಿಥಮಿಕ್ ಡಿಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಅಥವಾ ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಡಿಕ್ರಿಮೆಂಟ್ನಂತಹ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಆಂದೋಲನಗಳ ಎರಡು ಸತತ ಗರಿಷ್ಠ (ಒಂದೇ ಚಿಹ್ನೆಯ) ಅನುಪಾತದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಲಾಗರಿಥಮ್ ಆಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ:

ಲಾಗರಿಥಮಿಕ್ ಆಂದೋಲನ ಕಡಿತವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಂಬಂಧದ ಮೂಲಕ ಆದರ್ಶ ಆಂದೋಲನ ಅವಧಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನಿಯತಾಂಕವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು, ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಅಂಶ:

ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಉಚಿತ ಕಂಪನಗಳ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೈಜ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ತೇವಗೊಳಿಸಲಾದ ಆಂದೋಲನಗಳ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸೂತ್ರವು ಆದರ್ಶ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಅಂಶವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ):

ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಅನ್‌ಮ್ಯೂಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿ ಅರ್ಧ-ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಈ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಮರುಪೂರಣ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಸರಿದೂಗಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ನಿರಂತರ ಆಂದೋಲನ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯ ಇಎಮ್‌ಎಫ್ ಮೂಲವು ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ಆಂದೋಲನಗಳ ಇಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸ್ವಯಂ-ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.