§ 13. Акустика

Акустикалық тербелістің кейбір ортада таралуының жылдамдығы мынадай формуламен анықталады:

мұндағы Е – ортаның Юнга модулі, ал ρ — ортаның тығыздығы.

Газдардың ішінде тербелістің таралуының жылдам­дығы мынадай:

мұндағы μ — газдың бір киломолінің массасы, Т — газдың абсолюттік температурасы, R — газ тұрақтысы, болады (С_р - қысым тұрақты болғандағы газдың жылу сыйымдылығы, ал С_V — көлем тұрақты болғандағы газдың жылу сыйымдылығы).

Децибелден берілген L₁ дыбыс қысымы деңгейінің Δр дыбыс қысымының амплитудасымен байланысы мынадай қатынас арқылы беріледі:

мұндағы Δр₀ — дыбыс қаттылығының нольдік деңгейіндегі дыбыс қысымының амплитудасы. Фонмен берілген дыбыс қаттылығының деңгейі L₂ дыбыс интенсивтігімен мынадай қатынас арқылы байланысады:

мұндағы I₀— дыбыс қаттылығының нольдік деңгейі. Шартты түрде ол былай алынады:

I₀= 10^-12 Bт/м² және Δр₀ = 2 • 10^-5 H/м². Допплердің принципі бойынша бақылаушымен қабылданатын дыбыстың жиілігі мынадай формуламенанықталады:

мұндағы ν — дыбыс көзінің шығаратын дыбыстың жиілігі, u - дыбыс көзінің қозғалыс жылдамдығы, υ— бақылаушының қозғалыс жылдамдығы және с — дыбыстың таралу жылдамдығы. Егер бақылаушы дыбыс көзіне қараған бағытпен қозғалады десек, онда жылдамдық υ >0 болады; ал дыбыс көзі бақылаушыға қарай қозғалса, онда u<0 болады.

Сым ішектің негізгі тонының жиілігі, мынадай формуламен анықталады:

мұндағы l— сым ішектің ұзындығы, F — оның керілу күші, S — оның көлденең қимасының ауданы, ал ρ — ор­та затының (материалының) тығыздығы.

§ 14. Электромагниттік тербелістер және толқындар

Сыйымдылықтан С, индуктивтіктен L, кедергіден R тұратын контурда электромагниттік тербелістің периоды Т мынадай формуламен анықталады:

Егер контурдың кедергісі соншама кішкене болса

онда тербеліс периоды

Егер контурдың кедергісі R нольге тең болмаса, онда тербеліс өшетін тербеліс болады. Бұл жағдайда, егер уақытты конденсатордың астарындағы потенциал айырмасының ең үлкен болатын моментінен бастап есептейміз десек, онда конденсатордың астарындағы потенциал айырмасы мына заң бойынша өзгереді:

Мұндағы - өшу коэффициенті. χ=δΤ шаманы өшудің логорифмдік декременті деп атайды.

Егер δ= 0 болса, онда бұл өшпейтін тербеліс, оны былай жазуға болады:

U=U₀ cos ωt.

Егер уақытты конденсатордың астарындағы потен­циал айырмасы нольге тең болатын моменттен бастап есептесек, онда ол төмендегі қатынас бойынша беріледі:

U=U₀ sin ωt.

Айнымалы ток үшін Ом заңы мына түрде жазылады: ,

мұндағы I_эф және U_эф — ток күшінің және кернеудің эффективті мәндері, олардың I₀ жәнеU₀ амплитудалық мәндермен байланысы мына қатынастар арқылы беріледі:

және

ал Z — тізбектің толық кедергісі. Егер тізбектің актив кедергісі R, сыйымдылығы С және индуктивтігі L болып, олар өз ара тізбектей жалғастырылған болса, онда

Осымен бірге ток күші мен кедергінің арасындагы фаза ығысуы мынадай формуламен анықталады:

R, С және L-ды әр түрлі әдіспен жалғастыру үшін фаза ығысуның φ және тізбектің толық кедергісінің Z формулалары кестеде берілген.

Айнымалы токтың тізбегіндегі актив кедергire R және индуктивтілікке L ие болатын катушка тізбектеп жалғастырған R мен L-re сәйкес келеді. Сейілуі бар конден­сатор, яғни сыйымдылығы С және актив кедергісі R болып келген конденсатор параллель жалғастырылған R мен С-ға сәйкес келеді.

Айнымалы токтың қуаты Р=I_эфU_эф cos φ