ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্পন — স্যাঁতসেঁতে এবং জোরপূর্বক কম্পন ছাড়াই

একটি ইন্ডাকটর এবং একটি ক্যাপাসিটর সমন্বিত একটি সার্কিটে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্পনগুলি পর্যায়ক্রমিক বৈদ্যুতিক শক্তিকে চৌম্বকীয় শক্তিতে রূপান্তরের কারণে ঘটে এবং এর বিপরীতে। এই ক্ষেত্রে, ক্যাপাসিটরের প্লেটের বৈদ্যুতিক চার্জ এবং কয়েলের মাধ্যমে প্রবাহের মাত্রা পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্পন মুক্ত এবং জোরপূর্বক। মুক্ত দোলন, একটি নিয়ম হিসাবে, অ-শূন্য লুপ প্রতিরোধের কারণে স্যাঁতসেঁতে হয়, এবং জোরপূর্বক দোলনগুলি সাধারণত স্ব-দোলন হয়।

অর্জন একটি স্পন্দিত সার্কিটে মুক্ত দোলন, আমাদের প্রথমে এই সিস্টেমটিকে ভারসাম্য থেকে বের করে আনতে হবে: প্রাথমিক চার্জ q0 সহ ক্যাপাসিটরকে অবহিত করুন বা কোনভাবে কয়েলের মাধ্যমে একটি বর্তমান পালস I0 শুরু করুন।

এটি সার্কিটে এক ধরণের আবেগ এবং মুক্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন হিসাবে কাজ করবে - ইনডাকটিভ কয়েলের মাধ্যমে ক্যাপাসিটরের বিকল্প চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের প্রক্রিয়া শুরু হবে এবং সেই অনুযায়ী, কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনশীল উত্থান এবং পতন হবে।

একটি বহিরাগত বিকল্প ইলেক্ট্রোমোটিভ বল দ্বারা একটি সার্কিটে রক্ষণাবেক্ষণ করা দোলনকে জোরপূর্বক দোলন বলে। সুতরাং, আপনি ইতিমধ্যেই বুঝতে পেরেছেন, সহজতম দোলক সিস্টেমের একটি উদাহরণ যেখানে বিনামূল্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনগুলি লক্ষ্য করা যায় তা হল একটি দোলক সার্কিট যা বৈদ্যুতিক ক্ষমতা C এর একটি ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাকট্যান্স L এর একটি কয়েল নিয়ে গঠিত।

একটি বাস্তব দোলক সার্কিটে, ক্যাপাসিটর রিচার্জ করার প্রক্রিয়াটি পর্যায়ক্রমে পুনরাবৃত্তি হয়, কিন্তু দোলনগুলি দ্রুত শেষ হয়ে যায় কারণ শক্তি প্রধানত কুণ্ডলী তারের সক্রিয় প্রতিরোধের R এর উপর ছড়িয়ে পড়ে।

একটি আদর্শ দোলক সার্কিট সহ একটি সার্কিট বিবেচনা করুন। প্রথমে ব্যাটারি থেকে ক্যাপাসিটরটি চার্জ করা যাক — আমরা এটিকে প্রাথমিক চার্জ q0 দেব, অর্থাৎ, আমরা ক্যাপাসিটরটিকে শক্তি দিয়ে পূরণ করব। এই ক্যাপাসিটরের সর্বোচ্চ শক্তি হবে আমরা।

পরবর্তী ধাপ হল ব্যাটারি থেকে ক্যাপাসিটর সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা এবং এটিকে সমান্তরালভাবে সংযোগকারীর সাথে সংযুক্ত করা। এই মুহুর্তে, ক্যাপাসিটরটি স্রাব হতে শুরু করবে এবং কয়েল সার্কিটে একটি ক্রমবর্ধমান কারেন্ট উপস্থিত হবে। ক্যাপাসিটরটি যত বেশি সময় নিঃসরণ করবে, এটি থেকে তত বেশি চার্জ ধীরে ধীরে কয়েলে যায়, কয়েলে কারেন্ট তত বেশি হয়, এইভাবে কয়েলটি চৌম্বক ক্ষেত্রের আকারে শক্তি সঞ্চয় করে।

এই প্রক্রিয়াটি তাত্ক্ষণিকভাবে ঘটে না, কিন্তু ধীরে ধীরে, যেহেতু কুণ্ডলীটির প্রবর্তন রয়েছে, যার অর্থ হল স্ব-আবেশের ঘটনাটি ঘটে, যা এই সত্যটি নিয়ে গঠিত যে কয়েলটি যেভাবেই হোক কারেন্টের বৃদ্ধিকে প্রতিরোধ করে। কিছু সময়ে, কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সর্বোচ্চ সম্ভাব্য মান Wm-এ পৌঁছে যায় (প্রাথমিকভাবে ক্যাপাসিটরে কত চার্জ স্থানান্তরিত হয়েছিল এবং সার্কিটের প্রতিরোধের উপর নির্ভর করে)।

এছাড়াও, স্ব-ইনডাকশনের ঘটনার কারণে, কয়েলের মধ্য দিয়ে কারেন্ট একই দিকে বজায় থাকে, তবে এর মাত্রা কমে যায় এবং বৈদ্যুতিক চার্জ শেষ পর্যন্ত আবার ক্যাপাসিটরে জমা হয়। এইভাবে, ক্যাপাসিটর রিচার্জ করা হয়। পরীক্ষার শুরুতে যখন আমরা ক্যাপাসিটরটিকে ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত করি তখন এর প্লেটগুলিতে এখন বিপরীত চার্জের চিহ্ন রয়েছে।

এই সার্কিটের জন্য ক্যাপাসিটরের শক্তি সর্বোচ্চ সম্ভাব্য মান পৌঁছেছে। সার্কিটে কারেন্ট থেমে গেছে। এখন প্রক্রিয়াটি বিপরীত দিকে যেতে শুরু করে।এবং এটি বারবার চলতে থাকবে, অর্থাৎ মুক্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন থাকবে।

সার্কিট R-এর সক্রিয় রোধ যদি শূন্যের সমান হয়, তাহলে ক্যাপাসিটর প্লেট জুড়ে ভোল্টেজ এবং কয়েলের মধ্য দিয়ে প্রবাহ হারমোনিক নিয়ম অনুসারে অসীমভাবে পরিবর্তিত হবে - কোসাইন বা সাইন। একে বলা হয় সুরেলা কম্পন। ক্যাপাসিটর প্লেটের চার্জও হারমোনিক আইন অনুসারে পরিবর্তিত হবে।

আদর্শ চক্রে কোন ক্ষতি নেই। এবং যদি তা হয়, তাহলে সার্কিটে মুক্ত দোলনের সময়কাল কেবল ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স C এবং কুণ্ডলীর ইন্ডাকট্যান্স L-এর মানের উপর নির্ভর করবে। এই সময়কাল পাওয়া যাবে (R = 0 সহ একটি আদর্শ লুপের জন্য) থমসনের সূত্র ব্যবহার করে:

নিম্নলিখিত সূত্রগুলি ব্যবহার করে একটি আদর্শ ক্ষতিহীন সার্কিটের জন্য সংশ্লিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি এবং চক্র ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়া যায়:

কিন্তু আদর্শ সার্কিট বিদ্যমান নেই এবং তারের উত্তাপের কারণে ক্ষতির কারণে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনগুলি স্যাঁতসেঁতে হয়। সার্কিট রেজিস্ট্যান্স R-এর মানের উপর নির্ভর করে, প্রতিটি পরবর্তী সর্বোচ্চ ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ আগেরটির চেয়ে কম হবে।

এই ঘটনার সাথে সম্পর্কিত, দোলনের লগারিদমিক হ্রাস বা স্যাঁতসেঁতে হ্রাসের মতো একটি পরামিতি পদার্থবিজ্ঞানে চালু করা হয়েছে। এটি দোলনের পরপর দুটি ম্যাক্সিমা (একই চিহ্নের) অনুপাতের প্রাকৃতিক লগারিদম হিসাবে পাওয়া যায়:

লগারিদমিক দোলন হ্রাস নিম্নলিখিত সম্পর্কের দ্বারা আদর্শ দোলন সময়ের সাথে সম্পর্কিত, যেখানে একটি অতিরিক্ত প্যারামিটার চালু করা যেতে পারে, তথাকথিত স্যাঁতসেঁতে অবস্থা:

স্যাঁতসেঁতে মুক্ত কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি প্রভাবিত করে। অতএব, একটি বাস্তব দোদুল্যমান সার্কিটে বিনামূল্যে স্যাঁতসেঁতে দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি খুঁজে বের করার সূত্রটি একটি আদর্শ সার্কিটের সূত্র থেকে পৃথক (স্যাঁতসেঁতে ফ্যাক্টরটি বিবেচনায় নেওয়া হয়):

সার্কিট মধ্যে oscillations করা নিঃশব্দ, প্রতি অর্ধ-সময়ে এই ক্ষতিগুলি পূরণ করা এবং ক্ষতিপূরণ করা প্রয়োজন৷ এটি ক্রমাগত দোলন জেনারেটরে অর্জন করা হয়, যেখানে বাহ্যিক EMF উত্স তার শক্তি দিয়ে তাপের ক্ষতি পূরণ করে। একটি বাহ্যিক EMF উৎসের সাথে এই ধরনের দোলনের সিস্টেমকে স্ব-দোলক বলা হয়।