Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Устройства СВЧ для радиоэлектронных систем. Учебное пособие
.pdf
Ɋɢɫ. 4.36
ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ:
1. ȼɥɢɹɧɢɟ ɫɯɟɦɵ ɫ ɪɟɡɢɫɬɨɪɨɦ R/2 ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɨ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɸ ɤ ɪɟɡɢɫɬɨɪɭ 2R ɟɳɟ ɨɞɧɨɝɨ ɪɟɡɢɫɬɨɪɚ 2R ɢ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɫɨ
ɫɬɨɪɨɧɵ ɜɯɨɞɚ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɨ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɞɟɥɢɬɟɥɶ ɦɨɳɧɨɫɬɢ
(ɫɦ. ɪɢɫ. 4.35) ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɧɵɦ ɢ ɪɚɡɜɹɡɚɧɧɵɦ.
2. ȼ ɪɟɡɢɫɬɨɪɟ R/2 ɜɵɞɟɥɹɟɬɫɹ ɩɨɥɨɜɢɧɚ ɦɨɳɧɨɫɬɢ, ɩɨ-
ɞɚɧɧɨɣ ɧɚ ɜɯɨɞ 1 ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ. Ɋɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɦɵɣ ɫɭɦɦɚɬɨɪ ɹɜɥɹɟɬɫɹ
ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɧɵɦ ɫɨ ɫɬɨɪɨɧɵ ɜɯɨɞɚ ɩɪɢ ɭɫɥɨɜɢɢ ɧɚɝɪɭɡɤɢ
ɜɯɨɞɚ 1 ɧɚ ɪɟɡɢɫɬɨɪ R/2.
Ⱦɥɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ ɟɝɨ ɤ ɥɢɧɢɢ ɫ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ R ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɣ ɧɚ ɆɋɅ, ɫɯɟɦɚ
ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 4.37. Ɉɧ ɜɵɩɨɥɧɟɧ ɧɚ ɦɚɝɧɢɬɨɫɜɹɡɚɧɧɵɯ ɥɢɧɢɹɯ ɧɚ ɮɟɪɪɢɬɨɜɨɦ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɟ.
Ɋɢɫ. 4.37
101
ɉɟɪɜɢɱɧɚɹ ɨɛɦɨɬɤɚ ɢɦɟɟɬ ɱɟɬɵɪɟ ɜɢɬɤɚ, ɜɬɨɪɢɱɧɚɹ – ɞɜɚ.
Ɉɛɦɨɬɤɢ ɜɤɥɸɱɟɧɵ ɩɨ ɫɯɟɦɟ ɚɜɬɨɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ. ɇɚɩɪɹɠɟɧɢɟ
ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ ɪɚɜɧɨ ɫɭɦɦɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ ɧɚ ɜɯɨɞɟ ɢ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɧɚ
ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɟ. Ɍɚɤɨɣ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɰɢɸ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ
ɬɢɜɥɟɧɢɣ
()
ɜɵɯ ɜɯ
2
ɜɵɯ ɜɯ
2, 25UU = ɪɚɡ.
1, 5UU= ɢ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɰɢɸ ɫɨɩɪɨ-
ɉɪɢ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɚɛɨɬɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ ɬɨɤ ɜ ɩɟɪɜɢɱɧɨɣ
ɨɛɦɨɬɤɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚ ɪɚɜɟɧ ɩɨɥɨɜɢɧɟ ɜɵɯɨɞɧɨɝɨ, ɩɨɷɬɨɦɭ
ɩɪɢ ɪɚɛɨɬɟ ɜ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɦ ɪɟɠɢɦɟ ɦɚɝɧɢɬɧɵɟ ɩɨɥɹ ɜ ɮɟɪɪɢɬɨɜɨɦ
ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɟ ɨɬ ɩɟɪɜɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ ɢ ɨɬ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ ɩɪɨɬɢɜɨɮɚɡɧɵ. Ɂɧɚɱɢɬ, ɩɨɬɟɪɢ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɧɟɜɟɥɢɤɢ.
ȿɫɥɢ ɩɪɢɧɹɬɶ, ɱɬɨ ɜɢɬɤɢ ɜɬɨɪɢɱɧɨɣ ɨɛɦɨɬɤɢ ɧɟɩɨɥɧɵɟ,
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɰɢɢ ɨɤɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɧɟɦɧɨɝɨ
ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ
1,5 ɢ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧ ɞɥɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ
ɜɯɨɞɚ 1 ɞɟɥɢɬɟɥɹ ɤ ɥɢɧɢɢ ɫ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ R.
ɋɯɟɦɚ ɞɟɥɢɬɟɥɹ ɧɚ ɆɋɅ, ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɧɨɝɨ ɞɥɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ ɤ ɬɪɟɦ ɥɢɧɢɹɦ ɫ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ R, ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ
ɪɢɫ. 4.38. ɗɬɨ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɧɵɣ ɢ ɪɚɡɜɹɡɚɧɧɵɣ ɞɟɥɢɬɟɥɶ ɦɨɳɧɨɫɬɢ
ɫ ɪɚɜɧɵɦ ɞɟɥɟɧɢɟɦ ɦɨɳɧɨɫɬɢ, ɩɨɞɚɧɧɨɣ ɧɚ ɜɯɨɞ 1
ɦɟɠɞɭ ɧɚɝɪɭɡɤɚɦɢ ɜɯɨɞɨɜ 2 ɢ 3. Ɍɚɤɢɟ ɞɟɥɢɬɟɥɢ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɜ ɫɯɟɦɚɯ
ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɫɢɝɧɚɥɨɜ ɤɚɛɟɥɶɧɨɝɨ ɬɟɥɟɜɢɞɟɧɢɹ ɢ
ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɫɩɥɢɬɬɟɪɚɦɢ. Ʉɪɨɦɟ ɞɟɥɢɬɟɥɟɣ ɫ ɞɜɭɦɹ ɜɵɯɨɞɚɦɢ,
ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɞɟɥɢɬɟɥɢ ɧɚ ɱɟɬɵɪɟ ɜɵɯɨɞɚ ɢ ɞɪɭɝɢɟ. Ⱦɟɥɢɬɟɥɶ
ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɧɚ ɱɟɬɵɪɟ ɜɵɯɨɞɚ ɩɨɥɭɱɚɟɬɫɹ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɟɦ ɬɪɟɯ ɞɟɥɢɬɟɥɟɣ (ɪɢɫ. 4.38). ɋɯɟɦɚ ɬɚɤɨɝɨ ɞɟɥɢɬɟɥɹ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 4.39.
Ɋɢɫ. 4.38 Ɋɢɫ. 4.39
102
Ʉɪɨɦɟ ɞɟɥɢɬɟɥɟɣ ɜ ɫɟɬɹɯ ɤɚɛɟɥɶɧɨɝɨ ɬɟɥɟɜɢɞɟɧɢɹ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɢ – ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ, ɨɬɜɟɬɜɥɹɸɳɢɟ ɱɚɫɬɶ ɦɨɳɧɨɫɬɢ, ɩɨɞɚɧɧɨɣ ɧɚ ɜɯɨɞ (In), ɜ ɤɚɛɟɥɶɧɵɟ ɥɢɧɢɢ ɨɬɜɟɬɜɥɟɧɢɣ.
ɋɯɟɦɚ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɟɣ ɫ ɞɜɭɦɹ ɨɬɜɟɬɜɥɟɧɢɹɦɢ ɧɚ – 6 ɞȻ ɩɨɤɚɡɚɧɚ
ɧɚ ɪɢɫ. 4.40, ɚ ɫɯɟɦɚ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɹ ɫ ɱɟɬɵɪɶɦɹ ɨɬɜɟɬɜɥɟɧɢɹɦɢ ɧɚ –
9 ɞȻ ɧɚ ɪɢɫ. 4.41. ȼɵɯɨɞɵ (Out) ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɧɵɯ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɟɣ
ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɞɥɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ ɨɫɬɚɥɶɧɨɣ ɱɚɫɬɢ ɬɪɚɤɬɚ.
Ɋɢɫ. 4.40 Ɋɢɫ. 4.41
ɆɋɅ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɜ ɫɢɦɦɟɬɪɢɪɭɸɳɢɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɯ ɚɧɬɟɧɧ ɞɟɰɢɦɟɬɪɨɜɨɝɨ ɢ ɦɟɬɪɨɜɨɝɨ ɞɢɚɩɚɡɨɧɨɜ ɜɨɥɧ. ɋɯɟɦɚ ɫɢɦɦɟɬɪɢɪɭɸɳɟɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɛɟɡ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɰɢɢ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ
ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 4.42. Ɍɚɤɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬ ɞɜɟ ɞɜɭɯɩɪɨɜɨɞɧɵɟ ɥɢɧɢɢ, ɧɚɦɨɬɚɧɧɵɟ ɧɚ ɮɟɪɪɢɬɨɜɵɟ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɢ, ɢ
ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɨ ɞɥɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ ɤɚɛɟɥɹ ɫ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ 75 Ɉɦ ɤ ɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɨɦɭ ɩɨɥɭɜɨɥɧɨɜɨɦɭ ɜɢɛɪɚɬɨɪɭ.
ɉɪɢ
ɩɪɨɬɢɜɨɮɚɡɧɨɦ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɢɢ ɩɥɟɱ ɜɢɛɪɚɬɨɪɚ (ɪɢɫ. 4.42, ɩɪɚɜɢɥɶɧɵɣ ɪɟɠɢɦ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɢɹ) ɜ ɩɪɨɜɨɞɚɯ ɞɜɭɯɩɪɨɜɨɞɧɵɯ ɥɢɧɢɣ
ɬɨɤɢ ɬɟɤɭɬ ɜ ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɵɯ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹɯ ɢ ɩɨɬɟɪɶ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɧɟɬ.
ɉɪɢ ɫɢɧɮɚɡɧɨɦ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɢɢ ɩɥɟɱ ɜɢɛɪɚɬɨɪɚ (ɪɢɫ. 4.43,
ɧɟɩɪɚɜɢɥɶɧɵɣ ɪɟɠɢɦ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɢɹ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɦ ɜɨɡɛɭɠɞɚɟɬɫɹ
ɬɨɤ ɜ ɨɛɨɥɨɱɤɟ ɤɚɛɟɥɹ) ɜ ɩɪɨɜɨɞɚɯ ɞɜɭɯɩɪɨɜɨɞɧɵɯ ɥɢɧɢɣ ɬɨɤɢ
ɬɟɤɭɬ ɜ ɨɞɢɧɚɤɨɜɵɯ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹɯ, ɩɨɬɟɪɢ
ɜ ɥɢɧɢɹɯ ɜɟɥɢɤɢ ɢ
ɩɪɟɩɹɬɫɬɜɭɸɬ ɩɨɩɚɞɚɧɢɸ ɫɢɝɧɚɥɚ ɧɚ ɜɯɨɞ ɤɚɛɟɥɹ.
103
Ɋɢɫ. 4.42 Ɋɢɫ. 4.43
ɋɯɟɦɚ ɫɢɦɦɟɬɪɢɪɭɸɳɟɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɫ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɰɢɟɣ
ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ ɜ ɱɟɬɵɪɟ ɪɚɡɚ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 4.44.
Ɋɢɫ. 4.44
Ɉɧɚ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɞɥɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ ɤɨɚɤɫɢɚɥɶɧɨɝɨ ɤɚɛɟɥɹ
ɫ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ 75 Ɉɦ ɤ ɲɥɟɣɮ-ɜɢɛɪɚɬɨɪɭ ɉɢɫɬɨɥɶɤɨɪɫɚ, ɢɦɟɸɳɟɦɭ ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɨɤɨɥɨ 300 Ɉɦ.
Ʉɨɧɬɪɨɥɶɧɵɟ ɜɨɩɪɨɫɵ
1. ȼ ɱɟɦ ɪɚɡɧɢɰɚ ɦɟɠɞɭ ɞɟɥɢɬɟɥɟɦ ɢ ɫɭɦɦɚɬɨɪɨɦ?
2. Ɍɪɟɛɨɜɚɧɢɹ, ɩɪɟɞɴɹɜɥɹɟɦɵɟ ɤ ɞɟɥɢɬɟɥɹɦ ɦɨɳɧɨɫɬɢ.
104
3. Ɉɫɨɛɟɧɧɨɫɬɢ ɪɚɫɱɟɬɚ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨɣ ɢ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɣ
ɫɯɟɦ ɞɟɥɟɧɢɹ ɦɨɳɧɨɫɬɢ.
4. ɉɨɱɟɦɭ ɦɚɬɪɢɰɚ ɪɚɫɫɟɹɧɢɹ ɤɨɥɶɰɟɜɨɝɨ ɪɟɡɢɫɬɢɜɧɨɝɨ
ɞɟɥɢɬɟɥɹ – ɦɨɳɧɨɫɬɶ ɧɟɭɧɢɬɚɪɧɚɹ?
5. ɇɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɣ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɶ, ɷɬɨ ɱɟɬɵɪɟɯɩɨɥɸɫɧɢɤ ɢɥɢ
ɜɨɫɶɦɢɩɨɥɸɫɧɢɤ?
6. ɉɨ ɤɚɤɢɦ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚɦ ɪɚɡɥɢɱɚɸɬɫɹ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɢ ɧɚɩɪɚɜ-
ɥɟɧɧɵɯ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɟɣ?
7. Ʉɚɤ ɪɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɹɸɬɫɹ ɜɨɥɧɵ ɜ ɫɨɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɯ ɢ ɩɪɨ-
ɬɢɜɨɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɯ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɹɯ?
8. Ɉɫɧɨɜɧɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɯ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɟɣ.
9. Ʉɚɤɢɟ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɟ ɨɬɜɟɬɜɢɬɟɥɢ ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ
10. Ɂɚɩɢɲɢɬɟ ɦɚɬɪɢɰɭ ɪɚɫɫɟɹɧɢɹ ɞɜɭɯɲɥɟɣɮɧɨɝɨ ɦɨɫɬɚ.
ɦɨɫɬɚɦɢ?
105
Ɋɚɡɞɟɥ 5
γμ
x
ȼ
ɍɉɊȺȼɅəȿɆɕȿ ɂ ɇȿȼɁȺɂɆɇɕȿ
ɍɋɌɊɈɃɋɌȼȺ ɋȼɑ
§ 5.1. ɉɪɢɧɰɢɩɵ ɪɚɛɨɬɵ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɫ ɮɟɪɪɢɬɚɦɢ
5.1.1. Ɇɚɝɧɢɬɧɚɹ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶ
ɧɚɦɚɝɧɢɱɟɧɧɨɝɨ ɮɟɪɪɢɬɚ
ȼ ɬɟɯɧɢɤɟ ɋȼɑ ɞɥɹ ɫɨɡɞɚɧɢɹ ɭɩɪɚɜɥɹɟɦɵɯ ɢ ɧɟɜɡɚɢɦɧɵɯ
ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɮɟɪɪɢɬɵ-ɦɚɬɟɪɢɚɥɵ, ɫɨɫɬɨɹɳɢɟ ɢɡ ɨɤɢɫɥɨɜ ɢ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ ɠɟɥɟɡɚ ɢ ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɞɪɭɝɢɯ ɦɟɬɚɥɥɨɜ. Ɏɟɪɪɢɬɵ
3
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɸɬ ɫɨɛɨɣ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɤɢ
8...16, tg 10
ε= δ= , ɨɛɥɚ-
()
ɞɚɸɳɢɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ ɮɟɪɪɨɦɚɝɧɟɬɢɤɨɜ. ɋɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɢɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ
ɮɟɪɪɨɦɚɝɧɟɬɢɤɨɜ ɨɛɴɹɫɧɹɸɬɫɹ ɧɟɩɨɥɧɨɣ ɤɨɦɩɟɧɫɚɰɢɟɣ ɫɩɢɧɨɜɵɯ
ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɦɨɦɟɧɬɨɜ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜ ɢɯ ɚɬɨɦɚɯ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɩɪɢɜɨɞɹɬ ɤ
ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ.
Ʉɪɭɝɨɜɚɹ ɱɚɫɬɨɬɚ ɫɜɨɛɨɞɧɨɣ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ
ɧɨɫɬɢ, ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɝɨ ɩɨɥɹ
ω ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɧɚɩɪɹɠɟɧ-
0
G
H
, ɩɪɢɱɟɦ:
0
000
. (5.1)
Hω=−
Ɂɞɟɫɶ
1, 76 10 Ʉɥ ɤɝγ=− ⋅ – ɝɢɪɨɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ
11
ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ. Ʉɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɞɥɹ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ
ɩɨɥɟɣ ɮɟɪɪɢɬ, ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɧɵɣ ɜ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɦɚɝɧɢɬɧɨɦ ɩɨɥɟ ɫ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɧɨɫɬɶɸ
G
H
, ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɚɧɢɡɨɬɪɨɩɧɨɣ ɫɪɟɞɨɣ; ɟɝɨ ɦɚɝ-
0
ɧɢɬɧɵɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɩɨɥɹ.
ɍ ɚɧɢɡɨɬɪɨɩɧɵɯ ɫɪɟɞ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɜɟɤɬɨɪɚ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ ɢɧɞɭɤɰɢɢ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ
G
GG
ȼ x ȼ yBz=++
000
yz
ɞɚɟɬ ɫ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟɦ ɜɟɤɬɨɪɚ ɧɚɩɪɹɠɟɧɧɨɫɬɢ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɨɝɨ
−
G
ɧɟ ɫɨɜɩɚ-
106
ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ
x
μ
ȼ
μ
μ
μ
γ
μ≅μ
ɪ
B
G
HHx Hy Hz=++
GG
000
yz
G
. ɋɜɹɡɶ ɷɬɢɯ ɜɟɤɬɨɪɨɜ
ɜɵɪɚɠɚɟɬɫɹ ɱɟɪɟɡ ɬɟɧɡɨɪ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ
ɫɥɟɞɭ-
ɸɳɢɦ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ
GG
H=
, (5.2)
ɝɞɟ ɬɟɧɡɨɪ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ
0
j
μ−α
j
μ= α μ
00
0
.
z
Ʉɨɦɩɨɧɟɧɬɵ ɬɟɧɡɨɪɚ
ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɢ ɜɟɥɢɱɢ-
ij
G
H
ɧɵ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɝɨ ɩɨɥɹ
, ɚ ɬɚɤɠɟ ɨɬ ɱɚɫɬɨɬɵ ω, ɢ
0
ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ:
μ=μ +χ=μ −
00
ω
22
ω−ω
ɪ
;
α=
Ɇγω
22
ω−ω
ɪ
;
.
0z
Ɇɪ
Ɏɨɪɦɭɥɵ ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ
ω ɢ M ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɜ ɪɚɛɨɬɟ [12].
ɟɡ
Ʉɚɤ ɫɥɟɞɫɬɜɢɟ, ɦɚɝɧɢɬɧɚɹ ɢɧɞɭɤɰɢɹ ɩɨɥɹ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ ɜɨɡɛɭɠɞɚɸɳɟɝɨ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɨɝɨ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ.
ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɱɟɬɤɨ ɚɧɢɡɨɬɪɨɩɧɵɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɮɟɪɪɢɬɚ ɩɪɨɹɜɥɹɸɬɫɹ ɞɥɹ ɩɨɥɟɣ, ɭ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɟɤɬɨɪ ɧɚɩɪɹɠɟɧɧɨɫɬɢ ɜɵɫɨɤɨɱɚ-
ɫɬɨɬɧɨɝɨ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ
ɜɪɚɳɚɟɬɫɹ ɜ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ, ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɨɣ ɜɟɤɬɨɪɭ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɝɨ ɩɨɥɹ
G
ɜ ɧɚɦɚɝɧɢɱɟɧɧɨɦ ɮɟɪɪɢɬɟ ɬɚɤɠɟ ɢɦɟɟɬ ɤɪɭɝɨɜɭɸ ɩɨɥɹɪɢɡɚ-
m
G
H
. ɍ ɬɚɤɢɯ ɩɨɥɟɣ ɜɟɤɬɨɪ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ ɢɧɞɭɤɰɢɢ
0
G
H
ɢɦɟɟɬ ɤɪɭɝɨɜɭɸ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɸ ɢ
m
107
ɰɢɸ, ɨɞɧɚɤɨ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɚɹ ɦɚɝɧɢɬɧɚɹ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶ μ ɪɚɡ-
B
B
μ
μ
μ
μ
μ
μ
μ
H
μ
ɥɢɱɧɚ ɞɥɹ ɩɨɥɟɣ ɫ ɪɚɡɧɵɦɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹɦɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɟɤɬɨɪɨɜ.
Ȼɭɞɟɦ ɩɨɦɟɱɚɬɶ ɢɧɞɟɤɫɨɦ «+» ɜɟɥɢɱɢɧɵ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɳɢɟ ɩɨɥɟ ɫ ɩɪɚɜɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɟɣ (ɜɟɤɬɨɪ
ɫɨɜɨɣ ɫɬɪɟɥɤɟ, ɟɫɥɢ ɫɦɨɬɪɟɬɶ ɜɞɨɥɶ ɜɟɤɬɨɪɚ
«–» ɜɟɥɢɱɢɧɵ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɳɢɟ ɩɨɥɟ ɫ ɥɟɜɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɟɣ
(ɜɟɤɬɨɪ
G
−
H
ɜɪɚɳɚɟɬɫɹ ɩɪɨɬɢɜ ɱɚɫɨɜɨɣ ɫɬɪɟɥɤɢ). Ɍɨɝɞɚ ɞɥɹ ɩɨɥɹ
m
G
+
H
ɜɪɚɳɚɟɬɫɹ ɩɨ ɱɚ-
m
G
H
), ɢ ɢɧɞɟɤɫɨɦ
0
ɩɪɚɜɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ:
++
=μ μ
H
0mm
, (5.3)
+
ɚ ɞɥɹ ɩɨɥɹ ɥɟɜɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ:
−−
=μ μ
H
0mm
. (5.4)
−
ɂɡ-ɡɚ ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɩɨɬɟɪɶ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ
+
ɢ
−
ɢɦɟɸɬ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ:
+− +− +−
′′′
=
() () ()
j
+
. (5.5)
ɋɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɟ ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɟɣ
ɢ
−
ɩɨ-
+
ɪɚɡɧɨɦɭ ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɧɚɩɪɹɠɟɧɧɨɫɬɢ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɝɨ ɩɨɥɹ
. Ƚɪɚɮɢɤɢ ɬɚɤɢɯ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɟɣ ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɧɚ ɪɢɫ. 5.1. Ɉɧɢ
0
ɩɨɫɬɪɨɟɧɵ ɞɥɹ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɵɯ ɩɨɥɟɣ ɫ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɱɚɫɬɨɬɨɣ
+
ω. ɉɪɢ ɩɪɚɜɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɟɤɬɨɪɚ mH
ɫɨɜɩɚɞɚɟɬ ɫ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟɦ ɫɜɨɛɨɞɧɨɣ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜ
ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɦ ɩɨɥɟ
ɫɬɜɭɟɬ ɫ ɮɟɪɪɢɬɨɦ, ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɬ
ɪɚɤɬɟɪ (ɪɢɫ. 5.1,
ɚ). ȼɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɢɟ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨ ɩɪɢ ɬɚɤɨɦ
G
H
, ɩɨɷɬɨɦɭ ɩɨɥɟ ɫɢɥɶɧɨ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣ-
0
ɢɦɟɟɬ ɪɟɡɨɧɚɧɫɧɵɣ ɯɚ-
+
108
ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɦ ɩɨɥɟ, ɞɥɹ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɱɚɫɬɨɬɚ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɷɥɟɤ-
γμ
μ
H
μ
μ
μ
ɪ
ɬɪɨɧɨɜ ɪɚɜɧɚ ɱɚɫɬɨɬɟ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ:
HH
==
0 ɪɟɡ
ω
.
0
ɋɥɟɞɭɟɬ ɡɚɦɟɬɢɬɶ, ɱɬɨ ɲɢɪɢɧɚ ɪɟɡɨɧɚɧɫɧɨɣ ɤɪɢɜɨɣ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɦɚɪɤɢ ɮɟɪɪɢɬɚ.
Ɋɢɫ. 5.1
ɉɪɢ ɥɟɜɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɟɤɬɨɪɚ
−
H
ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɨ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɸ ɫɜɨɛɨɞɧɨɣ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ, ɜɡɚɢ-
m
ɦɨɞɟɣɫɬɜɢɟ ɩɨɥɹ ɫ ɮɟɪɪɢɬɨɦ ɫɥɚɛɨɟ, ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɟ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ
ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ
ɫɥɚɛɨ ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ
(ɪɢɫ. 5.1, ɛ).
0
−
Ƚɪɚɮɢɤɢ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɩɪɨɧɢɰɚ-
+
ɟɦɨɫɬɟɣ
ɹɧɧɨɦ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɧɢɢ
−
ɢ
ɨɬ ɱɚɫɬɨɬɵ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨ-
constH = ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɨ ɢɦɟɸɬ ɬɚɤɨɣ
()
0
ɠɟ ɜɢɞ, ɤɚɤ ɧɚ ɪɢɫ. 5.1, ɩɨɷɬɨɦɭ ɧɚ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɵɯ ɨɫɹɯ ɷɬɢɯ
ɝɪɚɮɢɤɨɜ ɜ ɫɤɨɛɤɚɯ ɭɤɚɡɚɧɚ ɱɚɫɬɨɬɚ ɫɢɝɧɚɥɚ
+
′′
ɬɨɪɨɣ
ɢɦɟɟɬ ɦɚɤɫɢɦɭɦ, ɨɛɨɡɧɚɱɟɧɚ
ω
. ɑɚɫɬɨɬɚ, ɧɚ ɤɨ-
ω . Ɉɧɚ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ
ɟɡ
ɱɚɫɬɨɬɨɣ ɮɟɪɪɨɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɪɟɡɨɧɚɧɫɚ ɞɥɹ ɞɚɧɧɨɝɨ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɝɨ ɩɨɥɹ.
109
ɑɬɨɛɵ ɩɨɹɫɧɢɬɶ ɫɦɵɫɥ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ 'μ ɢ
μ
β
β
μ
H
μ
μ
μ
′′
, ɜɫɩɨɦɧɢɦ,
ɱɬɨ ɩɪɢ ɪɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɟɧɢɢ ɜ ɫɪɟɞɟ ɜ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ
ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɚɹ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚ ɩɨɥɹ ɜɨɥɧɵ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ (ɫɦ. ɮɨɪɦɭɥɭ
(1.2)):
zjz
() (0)
Hz H e e
=
mm
−α −
. (5.6)
ɉɪɢ ɦɚɥɵɯ ɩɨɬɟɪɹɯ ɜ ɫɪɟɞɟ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɮɚɡɵ
ɡɚɜɢɫɢɬ
ɨɬ ɞɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɵɯ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ
ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɟɣ ɫɪɟɞɵ:
β=ωεμ
() ()+− +−
′
, (5.7)
ω – ɪɚɛɨɱɚɹ ɱɚɫɬɨɬɚ. Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ α ɩɪɨɩɨɪɰɢɨ-
ɝɞɟ
′′
ɧɚɥɟɧ
:
α=
+−
()
βμ
′′
() ()
+− +−
′
2
μ
+−
()
. (5.8)
Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɞɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɚɹ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɚɹ ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ
ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ ɫɜɹɡɚɧɚ ɫ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɦ ɮɚɡɵ, ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɦɧɢɦɨɣ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɟɣ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ ɜɨɥɧɵ ɜ
ɫɪɟɞɟ.
ɉɪɢ ɩɨɫɬɪɨɟɧɢɢ ɮɟɪɪɢɬɨɜɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɩɨɞɦɚɝɧɢɱɢɜɚɸɳɟɟ ɩɨɥɟ ɨɛɵɱɧɨ ɜɵɛɢɪɚɸɬ ɜ ɨɞɧɨɣ ɢɡ ɬɪɟɯ ɨɛɥɚɫɬɟɣ ɧɚ ɪɢɫ. 5.1.
ȿɫɥɢ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɩɪɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɢ
ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ Ⱥ, ɩɨɬɟɪɢ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɦɚɥɵ,
0
′
′
ɢ
−
ɪɚɡɥɢɱɧɵ, ɩɪɢɱɟɦ ɜɟɥɢɱɢɧɚ
+
H . ɗɬɚ ɨɛɥɚɫɬɶ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɩɪɢ ɩɨɫɬɪɨɟɧɢɢ
0
′
ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ
+
ɧɟɜɡɚɢɦɧɵɯ ɢ ɭɩɪɚɜɥɹɟɦɵɯ ɮɚɡɨɜɪɚɳɚɬɟɥɟɣ, ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɧɚ ɷɮɮɟɤɬɟ Ɏɚɪɚɞɟɹ ɢ ɬ. ɩ.
z
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]