Rentoutumisvärähtely
Rentoutuminen heilahtelut ovat värähtelyjä epälineaarinen saadaan jatkuva kasvu stressiä ja äkillinen vapautuminen siitä. Kun jännitys muuttuu liian voimakkaaksi, kestävä osa väistyy yhtäkkiä, osa energiasta purkautuu, stressi kasvaa jälleen ja sykli alkaa uudelleen. Tämä voidaan havainnollistaa vesipisaralla, joka täyttää vaakasuoran akselin ympäri nivelletyn säiliön. Kun astia on täynnä, se muuttuu epävakaaksi ja tyhjenee yhtäkkiä ja palaa sitten takaisin paikalleen.
Klassinen esimerkki tästä on tantaali-astiakokeilu , jossa rajoitus on vesitaso, joka kasvaa jatkuvasti veden saapumisen ansiosta ja putoaa sitten yhtäkkiä, kun sifoni laukaisee.
Etuohjelmasta löytyy fluoresoiva putki .
Mekaniikassa räiskintä ja kilinä ovat rentoutumisvärähtelyjä.
Elektroniset oskillaattorit
Elektroniikassa voi aiheuttaa pysyviä rentoutumisvärähtelyjä lataamalla hitaasti kondensaattoria . Kun liittimien jännite saavuttaa ennalta määrätyn arvon, laite aiheuttaa sen nopean purkautumisen. Hertzin ensimmäinen lähetin toimi tällä periaatteella. On myös mahdollista, että hallitsematon rentoutumista heilahtelut tapauksessa erittelyt .
Ensimmäisen värähtelevän rentoutuminen piirin astable multivibraattori , on kehitetty putki putket professori Henri Abraham ja insinööri Eugène Bloch aikana ensimmäisen maailmansodan . Hollantilainen insinööri van der Pol , joka erotti ensimmäisenä rentoutumisvärähtelyt harmonisista värähtelyistä, keksi termin "rentoutumisoskillaattori", ja olemme velkaa hänelle myös tällaisen piirin ensimmäisen matemaattisen mallin: Van der Pol -oskillaattorin ( 1920 ) . Van der Pol lainasi käsitteen rentoutumisesta mekaniikasta: kondensaattorin purkautuminen tuottaa samanlaisen signaalin kuin jännitysrelaksointi , nimittäin rasituksen asteittainen peruuttaminen ja palaaminen tasapainoon.
Elektroniikassa voidaan jakaa rentoutumisoskillaattorit kahteen luokkaan:
- saha signaaligeneraattorit, flyback tai skannaamalla generaattorit , joka koostuu unijunction transistorit (UJT): kondensaattorin lataus on hidasta ja poistopään nopeasti, lähes välittömästi. Siksi lähtösignaalilla on käytännössä vain yksi ramppi, joka tapahtuu koko jakson ajan. Kondensaattorin jännitesignaali on sahahammassignaali , kun taas kytkimen kautta kulkeva virtasignaali näkyy peräkkäisinä lyhyinä pulsseina;
- multivibraattorit astable : tämän tyyppinen piiri, kondensaattorin purkausaika on verrattavissa pituus latausaika, koska purkaus suoritetaan vastus; lähtösignaali koostuu kahdesta osasta: ramppi ja purkaus. Kondensaattorin jännitesignaali on kolmion muotoinen signaali , kun taas kytkimen läpi kulkeva virtasignaali näkyy neliösignaalina .
Viitteet
-
H. Abraham ja E. Bloch , " Suurtaajuisten sähkövärähtelyjaksojen absoluuttisen arvon mittaus ", Annales de Physique , Pariisi, Société Française de Physique, voi. 9, n o 1,1919, s. 237–302 ( DOI 10.1051 / jphystap: 019190090021100 , lue verkossa )
-
Jean-Marc Ginoux " Van der Pol ja historian rentoutumista heilahtelut: Kohti syntymistä käsitteitä ", Chaos , n o 22,2012( DOI 10.1063 / 1.3670008 )
-
B. van der Pol , " Teoria vapaiden ja pakotettujen triodivärähtelyjen amplitudista ", Radio Review , voi. 1,1920, s. 701–710, 754–762
-
Balthasar van der Pol , ” On Relaxation-Oscillations ”, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine 2 , voi. 2,1926, s. 978–992
-
Jai Karan N.Shukla , keskeytymätön teoria rentoutumisoskillaattoreista , osasto sähkötekniikan laitos, Kansasin osavaltion osavaltio,1965, MSc-tutkielma ( lue verkossa )
-
AB Pippard , tärinän fysiikka , Cambridge University Press , 2007, 656 Sivumäärä ( ISBN 978-0-521-03333-6 ja 0-521-03333-0 , lue verkossa ) , s. 359-361.
Katso myös
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Ulkoiset linkit