Презентация по физике

Автоколебательная система.

Автор: Иоцук Марина Владимировна,

учитель физики Дьяковская гимназия. ЛНР

К

Б

Э

L св .

L

C

КОЛЕБАНИЯ

АВТОКОЛЕБАНИЯ

ВЫНУЖДЕННЫЕ

СВОБОДНЫЕ

Периодические изменения

Периодические изменения

заряда, силы тока, напряжения,

заряда, силы тока, напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной ЭДС от внешнего источника

происходящие с очень

большой частотой без

потребления энергии от

внешних источников

_

_

_

• Назовите систему, в которой осуществляются

свободные электрические колебания.

+

+

• Что происходит с колебаниями в реальном

колебательном контуре через некоторое время?

L

C

+

• В чем причина затухания колебаний ?

• Если мы хотим, чтобы колебания продолжались

еще какое-то время, что для этого можно сделать?

• Подумайте, почему колебания при добавлении

источника постоянного тока не будут длиться бесконечно долго , и почему простое подключение

источника тока не решит нашу проблему ?

• Колебания в контуре происходят с большой частотой.
• Конденсатор будет восполнять потери энергии только в те моменты,

когда его полярность совпадает с полярностью источника

• А в те моменты, когда полярность противоположна

он будет разряжаться через источник.

• Очевидно, что обязательным условием получения незатухающих колебаний

в контуре является восполнение потерь энергии именно в моменты

совпадения полярности конденсатора и источника и отключение

конденсатора от источника в другое время.

В качестве устройства, способного осуществить такую функцию можно

использовать транзистор , через который конденсатор колебательного

контура будет соединен с источником тока.

• быстродействующий прибор
• пока на базу не подан сигнал – ток через

транзистор не идет, конденсатор отключен

от источника

• при подаче сигнала – ток через транзистор

идет и конденсатор заряжается

от источника

?

Как вы думаете, мы получили , наконец, систему,

способную совершать незатухающие колебания?

Все учтено , на ваш взгляд?

Не хватает устройства, которое бы могло подать сигнал на базу !!!

В качестве устройства, способного «подать сигнал» в нужный момент,

используют катушку обратной связи , один конец которой соединен с

базой, а другой с эмиттером ( связь индуктивная)

Мы получили систему, в которой могут

вырабатываться незатухающие колебания за счет

восполнения потерь энергии от источника внутри

самой системы.

К

Б

L

Э

L св .

Такие колебания называются автоколебаниями ,

а системы – автоколебательными

Элементы автоколебательной системы:

• элемент, в котором происходят свободные колебания

(колебательный контур);

• источник энергии для восполнения потерь энергии (аккумулятор);

• клапан, регулятор поступление энергии в контур ( транзистор);

• устройство для обратной связи ( катушка).

Рассмотрим подробно ход процессов в автоколебательной системе

• После зарядки конденсатора его

верхняя обкладка заряжена положительно,

нижняя - отрицательно

I

К

• Конденсатор начинает разряжаться через катушку. Ток в первой четверти

периода постепенно нарастает, затем убывает, порождая переменное магнитное поле, пронизывающее витки катушки L.

Б

-

+

Э

L св .

L

-

+

3 . В катушке L св , которая индуктивно

связана с катушкой контура,

возникает магнитное поле, имеющее

такое же направление и появляется

индукционный ток, направленный от

эмиттера к базе.

-

+

4. Транзистор пропускает ток к конденсатору, в котором в это время протекает еще индукционный ток, совпадающий по направлению с первоначальным.

Все потери энергии восполняются, знаки зарядов пластин меняются на противоположные

• Ток через конденсатор теперь течет в

противоположном направлении, нарастая в

первой четверти и убывая во второй

2.Порождаемое током магнитное поле,

пронизывает витки катушки контура, а, следовательно, и индуктивно связанной с ней катушки L св ..

Б

-

3.В катушке обратной связи возникает

индукционный ток, направленный от

базы к эмиттеру , в результате чего

потенциал базы оказывается выше и

ток к конденсатору не идет.

+

Э

L св .

L

-

+

4. В конденсаторе протекает только

индукционный ток, совпадающий по направлению с током в начале полупериода.

Конденсатор перезаряжается, знаки пластин меняются на противоположные.

-

+

КОЛЕБАНИЯ

ВЫНУЖДЕННЫЕ

СВОБОДНЫЕ

АВТОКОЛЕБАНИЯ

незатухающие колебания, происходящие в системе за счет

восполнения потерь энергии от источника внутри

самой системы

?

• Как называется система, в которой могут

осуществляться автоколебания?

• Перечислите основные элементы автоколебательной

системы

• Каково назначение элементов автоколебательной системы:
• колебательный контур
• источник постоянного тока
• транзистор
• катушка, включенная в цепь транзистора

• Как протекают процессы в автоколебательной системе?

Список литературы

• Г. Я. Мякишев. Физика: Учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н.Сотский. – М. : Просвещение, 2008.