Распространение - бегущая волна
Cтраница 1
Распространение бегущей волны можно изобразить графически. Рассмотрим такой график для одного провода. В другом проводе происходит такой же процесс с обратной фазой. [1]
Распространение бегущих волн связано с передачей энергии от одной колеблющейся точки к другой. Это видно из такого примера. Когда где-либо происходит всплеск воды, например, вызванный прыжком рыбы, то от этого места кругами расходятся волны, которые уносят энергию все дальше от места их возникновения, а поверхность воды, пройденная волнами, успокаивается. Чтобы волны шли непрерывно, частицам воды в том месте, где возникают волны, нужно передавать все новую энергию. Например, ритмично дергая за поплавок, можно получить непрерывный ряд волн на поверхности воды. [2]
Распространение бегущих волн связано с передачей энергии or одной колеблющейся точки к другой. Это видно из такого примера. [3]
Картину распространения бегущей волны по струне можно наглядно представить себе следующим образом. [4]
Явление распространения бегущих волн значительно рань-тле, чем в гетерогенных каталитических реакторах, обнаружено и полнее исследовано в таких областях, как горение и биология. В настоящее время теория волновых процессов в горении и биологии развивается интенсивно. Но использовать результаты этой теории для аналогичных процессов в гетерогенных каталитических реакторах не представляется возможным, так как динамические свойства неподвижного слоя катализатора в значительной мере определяются процессами межфазного тепло - и массообме-на, большим различием теплоемкостей твердой и газовой фаз, фильтрацией реакционной смеси через слой катализатора. Перечисленные факторы в своей совокупности не находят аналога в описании биологических структур или в горении. [5]
Явление распространения бегущих волн значительно раньше обнаружено и полнее исследовано, чем в гетерогенных каталитических реакторах, в таких областях, как горение и биология. Теория волновых процессов в горении и биологии интенсивно развивается. Довольно полный обзор, посвященный современному состоянию математической теории таких процессов, содержится в работе [13], но использовать результаты этой теории для аналогичных процессов в гетерогенных каталитических реакторах не представляется возможным, так как динамические свойства неподвижного слоя катализатора в значительной мере определяются процессами межфазного и тепло - и массообмена, большим различием теплоемкостей твердой и газовой фаз, фильтрацией реакционной смеси через слой катализатора. Перечисленные факторы в своей совокупности не находят аналога в описании биологических структур или в горении. [6]
Картину распространения бегущей волны по струне можно наглядно представить себе следующим образом. Вообразим трубку, изогнутую в виде синусоиды с амплитудой Х0 и расстоянием между максимумами К иТ, где и - скорость распространения импульса вдоль струны, а Т - период тех колебаний, которые совершает конец струны. Движение тех точек струны, которые находятся внутри трубки, будет точно таким, как и при распространении по струне бегущей волны. [7]
При распространении бегущей волны распространяются волна скоростей, несущая с собой кинетическую энергию, и волна деформаций, несущая с собой потенциальную энергию. Происходит геренос энергии так же, как при распространении отдельного импульса. Течение энергии в определенном направлении происходит так же, как и в случае одного импульса. Деформированные элементы стержня движутся и при этом передают свою потенциальную и кинетическую энергию следующим элементам стержня. Энергия течет по стержню с той же скоростью, с какой распространяется волна. Но, как мы видели при движении сжатого упругого тела, энергия течет в направлении движения тела; наоборот, при движении растянутого тела энергия течет в направлении, противоположном движению тела. Поэтому хотя направление движения слоев стержня дважды изменяется за период, но направление течения энергии остается неизменным. [8]
При распространении бегущей волны энергия постепенно рассеивается вследствие внутреннего трения в теле. [9]
При распространении бегущей волны вдоль линии в проводах возникает колебание электронов, которое передается дальше, захватывая новые, более удаленные участки линии. Вдоль линии распространяются переменный ток и переменное напряжение. В каждой точке провода ток и напряжение ( относительно другого провода или относительно земли) изменяются во времени. Но вместе с тем колебательный процесс передается вдоль линии от одних ее точек к другим. [10]
При распространении бегущей волны энергия постепенно рассеивается вследствие внутреннего трения в теле. Но если трение невелико, то рассеянием энергии на расстоянии немногих длин волн можно пренебречь и на этом расстоянии рассматривать процесс как незатухающую бегущую волну. Вместе с тем, если на длине стержня укладывается очень большое число волн, то бегущая волна успеет полностью затухнуть, и другой конец стержня не будет играть роли. Таким образом, результаты, полученные нами для бесконечно длинного стержня, не обладающего затуханием, применимы к тем случаям, когда затухание бегущих волн на расстоянии одной длины волны очень мало, но на всей длине стержня укладывается очень большое число волн. Если же при малом затухании на всей длине стержня укладывается небольшое число длин волн, то бегущая волна достигает другого конца стержня, почти не затухая. Второй конец стержня в этом случае играет существенную роль и изменяет всю картину. Возникают новые явления, которые мы рассмотрим в следующем параграфе. [11]
 |
Временные диаграммы бегущих волн напряжения и тока. [12] |
Определим скорость распространения бегущих волн у в линии без потерь. [13]
Как зависит скорость распространения бегущих волн в линии от погонных емкости и индуктивности линии. [14]
Пусть в идеальной линии происходит распространение бегущих волн напряжения и тока. Поскольку в любом месте между проводами существует разность потенциалов, между ними будет иметь место электрическое поле, причем в местах наибольшей разности потенциалов плотность электрических силовых линий будет тоже наибольшей. VI показано распределение электрических силовых линий между проводами в плоскости чертежа для ( некоторого момента времени на длиие, равной 2 X. Наибольшая плотность электрических силовых линий будет в точках 1, 2, 3 и 4, где разность потенциалов между проводами наибольшая. Направление силовых линий противоположно для двух соседних участков в соответствии с чередованием знака потенциала на каждом из проводов. [15]
Страницы: 1 2 3 4