विद्युत दोलन: प्रकार और विशेषताएँ, आयाम, आवृत्ति और दोलनों का चरण

दोलन ऐसी प्रक्रियाएं हैं जो खुद को बार-बार दोहराती हैं या निश्चित अंतराल पर खुद को मोटे तौर पर दोहराती हैं। उतार-चढ़ाव वाली प्रक्रियाएं प्रकृति और प्रौद्योगिकी में व्यापक हैं।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स में, उन्हें विभिन्न प्रकार के विद्युत दोलनों से निपटना पड़ता है, अर्थात। वोल्टेज और धाराओं का उतार-चढ़ाव। विभिन्न विद्युत परिपथों मेंसाथ ही यांत्रिक कंपन जैसे कंपन माइक्रोफोन झिल्ली या वक्ता।

कंपन विशेषताएँ

दोहराए जाने वाली प्रक्रियाओं के रूप में दोलनों की विशेषता है, सबसे पहले, उतार-चढ़ाव वाले मूल्य तक पहुंचने वाले सबसे बड़े विचलन, या कंपन आयाम, दूसरी बात, आवृत्ति जिसके साथ समान राज्यों की पुनरावृत्ति होती है, या कंपन की आवृत्ति, और तीसरा, किस राज्य से, क्या प्रक्रिया चरण उलटी गिनती की शुरुआत के समय से मेल खाती है। दोलन प्रक्रिया की इस बाद की विशेषता को "प्रारंभिक चरण" या संक्षेप में "चरण" कहा जाता है।

कड़ाई से बोलना, ये अवधारणाएँ केवल कुछ प्रकार के दोलनों पर लागू होती हैं, अर्थात् आवधिक और विशेष रूप से, sinusoidal... शर्तें: आयाम, आवृत्ति और चरण, हालांकि, आम तौर पर उपरोक्त अर्थों में सामान्य रूप से किसी भी कंपन के लिए लागू होते हैं (देखें - एसी के बुनियादी पैरामीटर).

दोलन विशेषताएँ (आयाम, अवधि, आवृत्ति और चरण):

कंपन के प्रकार

आयाम के साथ क्या होता है, इसके आधार पर दोलन भिन्न होते हैं:

• स्थिर या अवमंदित, जिसका आयाम समय के साथ नहीं बदलता है;

• परिशोधित, जिसका आयाम समय के साथ घटता जाता है;

• बढ़ता है, जिसका आयाम समय के साथ बढ़ता है;

• आयाम मॉडुलन जिसका आयाम समय के साथ बढ़ता और घटता है।

समय में दोलन कैसे दोहराए जाते हैं, इसके आधार पर दोलन भिन्न होते हैं:

• आवधिक, अर्थात्, जिसमें सभी अवस्थाएँ निश्चित अंतराल पर दोहराई जाती हैं;

• लगभग आवधिक, जिसमें सभी अवस्थाएँ केवल लगभग खुद को दोहराती हैं, उदाहरण के लिए, अवमंदन या आवृत्ति-संग्राहक (यानी, दोलन जिनकी आवृत्ति एक निश्चित मूल्य के आसपास निश्चित सीमा के भीतर लगातार बदलती रहती है)।

देखना -मुक्त नम और मजबूर दोलन

प्रपत्र के आधार पर, दोलनों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

• साइनसोइडल (हार्मोनिक) या साइनसॉइडल के करीब;

• विश्राम, जिसका आकार साइनसॉइडल से काफी अलग है।

अंत में, दोलन प्रक्रिया की उत्पत्ति के अनुसार, वे प्रतिष्ठित हैं:

• प्राकृतिक या मुक्त दोलन जो सिस्टम में एक झटके के परिणामस्वरूप हुआ (या सामान्य तौर पर, सिस्टम के संतुलन का उल्लंघन);

• मजबूर, सिस्टम पर एक लंबे समय तक बाहरी दोलन क्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, और बाहरी प्रभावों की अनुपस्थिति में सिस्टम में होने वाली आत्म-दोलन प्रणाली की क्षमता के कारण इसमें दोलन प्रक्रिया को बनाए रखने के लिए होता है।

विद्युत कंपन - करंट, वोल्टेज, चार्ज में उतार-चढ़ाव, इलेक्ट्रिक सर्किट, सर्किट, लाइन आदि में होना। सबसे सामान्य प्रकार के विद्युत कंपन सामान्य हैं वैकल्पिक विद्युत प्रवाह, जिसमें वोल्टेज और सर्किट में करंट समय-समय पर बदलते रहते हैं 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ. इस तरह के अपेक्षाकृत धीमी दोलनों को आमतौर पर उपयोग करके प्राप्त किया जाता है वैकल्पिक विद्युत मशीनें.

तेज़ कंपन विशेष तरीकों से पैदा होते हैं, जिनमें से आधुनिक तकनीकों में वे सबसे बड़ी भूमिका निभाते हैं इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर.

आवृत्ति के आधार पर, विद्युत कंपन को दो समूहों में विभाजित करना आम है - कम आवृत्ति, जिसकी आवृत्ति 15,000 हर्ट्ज से कम है, और उच्च आवृत्ति, जिसकी आवृत्ति 15,000 हर्ट्ज से अधिक है। यह सीमा इसलिए चुनी गई क्योंकि 15,000 हर्ट्ज से कम कंपन मानव कान में ध्वनि की अनुभूति पैदा करते हैं, जबकि 15,000 हर्ट्ज से ऊपर कंपन मानव कान द्वारा नहीं सुना जा सकता है।

थरथरानवाला प्रणाली - ऐसी प्रणालियाँ जिनमें प्राकृतिक दोलन हो सकते हैं।

थरथरानवाला सर्किट - एक सर्किट जिसमें विद्युत "संतुलन" में गड़बड़ी होने पर प्राकृतिक विद्युत दोलन हो सकते हैं, अर्थात, यदि इसमें प्रारंभिक वोल्टेज या धाराएँ बनाई जाती हैं।

ज़ंजीर - एक सामान्य रूप से बंद विद्युत सर्किट। हालाँकि, यह शब्द ओपन सर्किट, अर्थात् एंटेना पर भी लागू होता है। इन दो प्रकार के लूपों के बीच अंतर करने के लिए, उन्हें क्रमशः बंद और खुला कहा जाता है।"समोच्च" शब्द का कभी-कभी एक विशेष अर्थ होता है। संक्षिप्तता के लिए एक दोलन सर्किट को अक्सर "सर्किट" कहा जाता है।

एक सर्किट में होने वाले प्राकृतिक दोलनों के लिए, इसमें समाई और अधिष्ठापन होना चाहिए, बहुत अधिक प्रतिरोध नहीं। सर्किट में प्राकृतिक दोलनों की आवृत्ति कैपेसिटेंस C और इंडक्शन L के मान पर निर्भर करेगी। ऑसिलेटिंग सर्किट में शामिल कैपेसिटेंस और इंडक्शन जितना बड़ा होगा, इसके प्राकृतिक दोलनों की आवृत्ति उतनी ही कम होगी (अधिक विवरण के लिए यहां देखें - थरथरानवाला सर्किट).

सर्किट में प्राकृतिक कंपन की आवृत्ति लगभग तथाकथित द्वारा निर्धारित की जाती है थॉमसन के सूत्र द्वारा:

चूँकि प्रत्येक सर्किट में एक प्रतिरोध होता है जहाँ ऊर्जा की हानि होती है और गर्मी निकलती है, तो सर्किट में प्राकृतिक दोलन हमेशा अवमंदित रहेंगे। दूसरे शब्दों में, अवमंदित दोलन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप दोलन परिपथ विद्युत "संतुलन" पर लौटता है।

यदि सर्किट का प्रतिरोध बहुत अधिक है, तो यह एक एपेरियोडिक सर्किट है जिसमें कोई प्राकृतिक दोलन नहीं होता है। इस तरह के एक सर्किट में बनाए गए प्रारंभिक वोल्टेज और धाराएं दोलनों का अनुभव किए बिना, लेकिन नीरस रूप से क्षय होती हैं। दूसरे शब्दों में, जब विद्युत "संतुलन" परेशान होता है, तो इस तरह का लूप एपेरियोडिकली (अर्थात् दोलनों के बिना) "संतुलन" स्थिति में वापस आ जाता है।

इस विषय पर भी देखें:

आगमनात्मक युग्मित दोलन परिपथ

निरंतर दोलन और पैरामीट्रिक अनुनाद