Резонанс пен табиғи жиілік
Резонанс және табиғи жиілік – толқындар мен тербеліс тақырыбы аясында талқыланатын өте маңызды екі тақырып. Ол сондай-ақ схемалар теориясы, апаттарды басқару, инженерия және тіпті өмір туралы ғылымдар сияқты салаларда маңызды рөл атқарады. Бұл мақала осы екі құбылысты, олардың маңыздылығын, ұқсастықтарын және соңында айырмашылықтарын талқылауға тырысады.
Табиғи жиілік
Әр жүйенің табиғи жиілік деп аталатын қасиеті бар. Жүйенің табиғи жиілігі өте маңызды; бұл жүйе аз тербеліспен қамтамасыз етілсе, жүйе орындайтын жиілік. Жер сілкінісі мен жел сияқты оқиғалар табиғи жиіліктегі құбылыстың өзі сияқты объектілерді бұзуы мүмкін. Жүйені осындай табиғи апаттардан қорғау үшін оның табиғи жиілігін түсіну және өлшеу өте маңызды. Табиғи жиілік резонанспен тікелей байланысты. Ол кейінірек түсіндіріледі. Ғимараттар, электронды және электрлік тізбектер, оптикалық жүйелер, дыбыстық жүйелер және тіпті биологиялық жүйелер сияқты жүйелердің табиғи жиіліктері бар. Олар жүйеге байланысты кедергі, тербеліс немесе суперпозиция түрінде болуы мүмкін.
Резонанс
Жүйеге (мысалы: маятникке) кішкене тербеліс берілгенде, ол тербеле бастайды. Оның тербеліс жиілігі жүйенің табиғи жиілігі болып табылады. Енді жүйеге қолданылатын периодты сыртқы күшті елестетіңіз. Бұл сыртқы күштің жиілігі жүйенің табиғи жиілігіне ұқсас болуы міндетті емес. Бұл күш жүйені күштің жиілігіне тербелуге тырысады. Бұл біркелкі емес үлгіні жасайды. Сыртқы күштен түсетін энергияның бір бөлігі жүйеге жұтылады. Енді жиіліктер бірдей болатын жағдайды қарастырайық. Бұл жағдайда маятник сыртқы күштен жұтылған максималды энергиямен еркін тербеледі. Бұл резонанс деп аталады. Бұл жағдайда маятник пен күш бір фазада болмаса да, маятник ақырында күш фазасына бейімделеді. Бұл мәжбүрлі тербеліс. Маятник резонанс кезінде энергияның ең көп мөлшерін жұтатындықтан, маятниктің амплитудасы резонанс кезінде максимум болады. Бұл жер сілкінісі мен дауылдың әкелетін қауіпі. Ғимараттың табиғи жиілігі жер сілкінісінің жиілігімен бірдей делік, ғимарат ең үлкен амплитудамен тербеліп, ақырында құлап қалады. LCR тізбектерінде де резонанстық күй бар. Кез келген LCR комбинациясының кедергісі балама токтың жиілігіне байланысты. Резонанс минималды кедергіде орын алады. Ең аз жиілікке сәйкес жиілік резонанс жиілігі болып табылады. Ең жоғары кедергіде жүйе антирезонансты деп аталады. Бұл резонанс және антирезонанс сәйкесінше баптау схемалары мен сүзгі тізбектерінде кеңінен қолданылады.
Резонанс пен табиғи жиіліктің айырмашылығы неде?
• Табиғи жиілік жүйенің қасиеті болып табылады.
• Резонанс – жүйеге табиғи жиілігі бар сыртқы периодтық күш берілгенде пайда болатын оқиға.
• Жүйе үшін табиғи жиілікті есептеуге болады.
• Берілген күштің амплитудасы резонанс амплитудасын анықтайды.
