Fyzika 007 - Analogie mezi oscilátory

ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

ELEKTROMAGNETICKÉ KMITÁNÍ↓A VLNĚNÍ

Analogie mezi oscilátory

Analogické děje jsou děje, které mají shodný způsob svého matematického popisu.

V tomto případě:

Vztahy platné pro děje v mechanickém oscilátoru platí i pro oscilátor elektromagnetický, ovšem s tím rozdílem, že mechanické veličiny budou nahrazeny odpovídajícími analogickými veličinami elektromagnetickými.

TABULKA ANALOGICKÝCH VELIČIN

MECHANICKÝ OSCILÁTOR

ELEKTROMAGNETICKÝ OSCILÁTOR

ZÁVAŽÍ NA PRUŽINĚ

parametry: m (hmotnost), k (tuhost)

zopakuj - aplet Walter Fendt - zopakuj

vychýlení závaží z rovnovážné polohy

mechanická potenciální energie pružnosti

průchod závaží rovnovážnou polohou

mechanická kinetická energie závaží

okamžitá výchylka y

rychlost v

energie potenciální EP

energie kinetická EK

síla F

hmotnost m

tuhost pružiny k = F/y

LC OBVOD

parametry: L (indukčnost), C (kapacita)

zopakuj - aplet Walter Fendt - zopakuj

nabití kondenzátoru

elektrická energie kondenzátoru

největší proud v cívce

magnetická energie cívky

okamžitý náboj q

okamžitý proud i

energie elektrická Ee

energie magnetická Em

elektrické napětí u

indukčnost L

reciproká hodnota kapacity 1/C = u/q

Praktické shrnutí a závěr

Pomocí těchto analogických veličin můžeme přepsat kterýkoli vztah platný pro mechanický oscilátor na analogický vztah platný pro elektromagnetický oscilátor a naopak.

OTÁZKY

Jak se změní frekvence oscilačního obvodu, který obsahuje dva stejné kondenzátory spojené jednou sériově a podruhé paralelně?
Jak se změní frekvence oscilačního obvodu, jestliže do jeho cívky vsuneme jádro z měkké oceli? Zdůvodni svou odpověď.
Jaká analogická změna odpovídá v mechanickém oscilátoru zvětšení kapacity v oscilačním obvodu?
Na základě analogie rozhodněte, jak se bude měnit frekvence oscilátoru tvořeného dvěma stejnými pružinami, které jsou spojeny buď za sebou nebo vedle sebe.