P1000990

J. Emich-Kokot

w

DRGANIA relaksacyjne

IJ.1. Wprowadzenie

Ruch drgający jest pojęciem obejmującym zarówno drgania mechaniczne, jak i ^etyczne czy elektromagnetyczne. Nieco szerzej omówimy drgania relaksacyjne nalc-jące do szerszej grupy drgań samowzbudnych. Podstawowymi elementami układu, w jdóiyn mogą powstać drgania samowzbudne są: stałe źródło energii, urządzenie reguluje dopływ energii, układ drgający. Aby otrzymać drgania typu relaksacyjnego, speł-aooy musi być jeszcze jeden warunek: stosunkowo długi czas odchylania układu od gnu początkowego do położenia maksymalnego i bardzo krótki czas powrotu do stanu równowagi. Przykładami drgań relaksacyjnych są zjawiska towarzyszące wszelkiego rodzaju skrzypieniom (podłóg, obuwia), drganie struny skrzypiec, krople wody kapiące z r,pokręconego kranu, układy elektryczne wykorzystujące ładowanie i rozładowywanie hndensatora. Należy podkreślić, że układy wykonujące drgania relaksacyjne mają pewną charakterystyczną cechę: występuje tam sprzężenie zwrotne powodujące automatyczną powtarzalność drgań, jeżeli spełniony jest warunek ciągłego dostarczanie energii. Zmniejszenie dopływu energii poza pewną (ściśle dla danego układu określoną) wartość powoduje przerwanie drgań relaksacyjnych, nie zaś zmianę ich właściwości, jak np. zmniejszenie amplitudy.

W ćwiczeniu zajmować się będziemy drganiami relaksacyjnymi w obwodzie elek-tyanym, w którym wzrosty i spadki napięcia zachodzą w sposób wykładniczy. Do tego ału posłuży nam kondensator, który będzie ładował się poprzez duży opór R i rozłado-iywał poprzez mały opór Ru neonówki. Schemat układu do badania drgań relaksacyj-tych przedstawia rysunek 19.3. Role elementu regulującego czas ładowania i rozładowania kondensatora spełnia włączona w obwód neonówka. Jest to szklana bańka wypełnia szlachetnym gazem (neonem), w której umieszczone są dwie elektrody. Po przyłożeniu do elektrod napięcia, którego wartość nie przekracza pewnego napięcia progo-*|0, zachowuje się ona jak izolator (prąd przez nią płynący jest praktycznie równy tero). Jednak po przekroczeniu pewnej wartości napięcia I/_n zwanego napięciem zapłoni. następuje jonizowanie gazu, a co za tym idzie szereg następnych procesów, których •ynikiem jest powstanie wyładowania lawinowego. Skutkiem tego jest przepływ przez •Milówkę prądu o natężeniu ograniczonym tylko oporem zewnętrznym, gdyż opór gazu J® bardzo mały. Charakterystyczną cechą takiego wyładowania jarzeniowego jest to, że •■taje ono mimo obniżenia napięcia aż do chwili, gdy nie przekroczy ono granicznej „Wtokizwanej napięciem gaśnięcia Ug, (UgcUJ.