Теория колебаний. Аверина Л.И - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

46
ϕ+αη=η
ϕ
ϕ+η=η
cosEA
4
3
A)1(
dt
d
A2
sinEAd
dt
dA
2
'
m
3
2
2
'
m
Резонансная кривая снимается при постоянной величине
'
m
E
как зави-
симость стационарной амплитуды А от частоты или
η.
Поэтому мы должны
положить dA/d
τ
=0 и d
ϕ
/d
τ
=0. Теперь перепишем уравнения в удобной для
дальнейших преобразований форме
ϕ=α+η
ϕ=η
cosEA
4
3
A)1(
sinEAd
'
m
3
2
2
'
m
Чтобы исключить фазу, возведем об уравнения в квадрат и сложим их.
2'
m
23
2
22
)E(]A
4
3
A)1[()Ad(
=α+η+η
Обычно добротность колебательного контура достаточно велика (от
нескольких десятков до сотен ), поэтому резонансная кривая имеет очень уз-
кий экстремум вблизи
η
=1. Для упрощения выкладок введем обобщенную
расстройку 11
<<η=ε
. Пренебрегая членами
ε
2
и выше, мы получаем
2
'
m
22
2
2
)
A
E
(]A
4
3
2[d
=α+ε+
Мы не можем выразить в явном виде зависимость А от
ε
, поэтому мы по-
строим график зависимости
ε
от А и затем повернем график на 90°. Таким
способом мы можем построить график зависимости амплитуды колебаний от
обобщенной расстройки, т.е. исследовать резонансную кривую.
7.2. Построение графика.
Зависимость расстройки от амплитуды имеет следующий вид
22
'
m
2
2
d)
A
E
(
2
1
A
8
3
±α=ε
Построим отдельно графики следующих функций.
22
'
m
2
2
d)
A
E
(
2
1
z ;A
8
3
y
±=α=
Затем для каждого фиксированного значения
ε
сложим z и у. Графики, иллю-
стрирующие этот процесс, изображены на рис. 2.
                                        46

                  dA
               −2     η =dηA +E 'm sin ϕ
                   dt
                    dϕ                     3
               −2A      η =−(1 −η 2 )A −α 2 A 3 +E 'm cos ϕ
                     dt                    4
     Резонансная кривая снимается при постоянной величине E 'm как зави-
симость стационарной амплитуды А от частоты или η. Поэтому мы должны
положить dA/dτ=0 и dϕ/dτ=0. Теперь перепишем уравнения в удобной для
дальнейших преобразований форме
                      dηA =−E 'm sin ϕ
                                     3 3
                      (1 −η 2 )A +α 2  A =E 'm cos ϕ
                                     4
Чтобы исключить фазу, возведем об уравнения в квадрат и сложим их.
                                         3
                 (dηA) 2 +[(1 −η2 )A +α 2 A 3 ] 2 =(E 'm ) 2
                                         4
      Обычно добротность колебательного контура достаточно велика (от
нескольких десятков до сотен), поэтому резонансная кривая имеет очень уз-
кий экстремум вблизи η=1. Для упрощения выкладок введем обобщенную
расстройку ε =1 −η <<1 . Пренебрегая членами ε2 и выше, мы получаем
                       2            3 2 2     E 'm 2
                     d +[−2ε +α 2 A ] =(          )
                                    4          A
Мы не можем выразить в явном виде зависимость А от ε , поэтому мы по-
строим график зависимости ε от А и затем повернем график на 90°. Таким
способом мы можем построить график зависимости амплитуды колебаний от
обобщенной расстройки, т.е. исследовать резонансную кривую.

                       7.2. Построение графика.
     Зависимость расстройки от амплитуды имеет следующий вид
                         3     2 1 E 'm 2
                      ε = α2A ± (       ) −d 2
                         8       2   A
Построим отдельно графики следующих функций.
                     3     2           1 E 'm 2
                  y = α2A ;        z =± (      ) −d 2
                     8                 2     A
Затем для каждого фиксированного значения ε сложим z и у. Графики, иллю-
стрирующие этот процесс, изображены на рис. 2.