ﺃﺴﺌﻠﺔ ﺍﻟﺘﺼﺤﻴﺢ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ : ﺘﻤﺭﻴﻥ : 1 ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻔﺭﻴﻎ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﺸﺤﻭﻨﺔ ،ﺴﻌﺘﻬﺎ Cﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ . Lﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﻠﺩﺍﺭﺓ ﻫﻲ . Rﻴﻤﺜل ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﻤﻘﺎﺒل ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻠﺔ: ﻋﻨﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ،ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﺴﺠﻴل ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻕ ﻟﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﻜل ﻤﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) uC ( tﻭ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) .u R ( t ﻤﺎ ﻫﻭ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻲ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻕ ﻟﻜل ﺩﺍﻟﺔ ؟ ﺘﻤﺭﻴﻥ : 2 ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﻤﻭﺍﻟﻲ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ .RLC ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﺸﺤﻭﻨﺔ ﻋﻨﺩ ﺘﻭﺼﻴﻠﻬﺎ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ.ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﻤﻭﺍﻟﻲ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻭ ﻜﺫﻟﻙ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ uRﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻨﺎﻗل ﺍﻷﻭﻤﻲ . R
ﺃﻱ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻴﻴﻥ ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ uCﻭ ﺃﻴﻬﻤﺎ ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ . uR ﺘﻤﺭﻴﻥ : 3ﻟﺩﻴﻨﺎ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﺸﺤﻭﻨﺔ .ﺸﺤﻨﺔ ﺃﺤﺩ ﻟﺒﻭﺴﻴﻬﺎ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺭﻤﺯ ﻟﻪ ﺒﺎﻟﺭﻤﺯ Aﻫﻲ . Q0ﺘﻔﺭﻍ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ . Lﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻬﻤﻠﺔ. – 1ﺃﻋﻁ ﺭﺴﻤﺎ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. q t Q 0 cos 2S t ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ: ﻟﻠﺒﻭﺱ A – 2ﺒﻴﻥ ﻜﻴﻑ ﺘﺤﻘﻕ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ q T0 . q t Q 0 sin 2S t ﻭ ﻟﻴﺱ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ : T0 – 3ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﺒﺩﻻﻟﺔ Lﻭ .C ﺘﻤﺭﻴﻥ 4ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺩﺭﺍﺴﺔ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ LCﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺴﻠﺴل .ﻟﺩﻴﻨﺎ C = 10 nFﻭ . L = 4,9 mHﻨﺸﺎﻫﺩ ﻋﻠـﻰﺸﺎﺸﺔ ﺭﺍﺴﻡ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ،ﻓﻨﻼﺤﻅ ﺃﻨﻪ ﺒﻌـﺩ 20ﺸﺒﻪ ﺩﻭﺭ ﺘﻜﻭﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺼﻔﺭ )ﺘﺨﺎﻤﺩ ﺘﺎﻡ ﻟﻼﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ (. – 1ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. – 2ﻴﺤﺘﻭﻱ ﺍﻟﻤﺤﻭﺭ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﻟﻠﺸﺎﺸﺔ ﻋﻠﻰ 10ﺘﺩﺭﻴﺠﺎﺕ .ﻤﺎ ﻫﻲ ﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺴﺢ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺠﺏ ﻀﺒﻁﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﻟﻤﺸﺎﻫﺩﺓ ﺩﻭﺭ ﻭﺍﺤﺩ ﻤﻥ ﺍﻹﺸﺎﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻓﻘﻁ ؟ ﻟﺩﻴﻙ ﺃﺭﺒﻌﺔ ﺍﻗﺘﺭﺍﺤﺎﺕ: 1 ms / division ، 5 ms / division 5 Ps / division ، 0,5 ms / division
ﺘﻤﺭﻴﻥ 5ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺸﺤﻥ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ C = 22 µFﺘﺤﺕ ﺘﻭﺘﺭ . U0 = 3 Vﻨﻘﻭﻡ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﺒﺘﻔﺭﻴﻐﻬﺎ ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ . L = 38 mHﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ ﻤﻬﻤﻠﺔ. – 1ﻤﺎ ﻫﻲ ﺍﻟﻤﻘﺎﺩﻴﺭ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺴﻭﻑ ﻴﺤﺩﺙ ﻟﻬﺎ ﺘﻁﻭﺭ ﺯﻤﻨﻲ ﺩﻭﺭﻱ ؟ – 2ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ T0ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ. – 3ﺇﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ،ﻓﻲ ﺍﻟﺤﻘﻴﻘﺔ ،ﻟﻴﺴﺕ ﻤﻬﻤﻠﺔ ﻭ ﻟﻜﻥ ﻟﻬﺎ ﻗﻴﻤﺔ ﺼﻐﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ .ﺃﺭﺴﻡ ﺒﺸﻜل ﻜﻴﻔﻲ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) . uC ( tﺃﻋﻁ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻲ ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻤﻴﺯ ﺍﻟﻅﺎﻫﺭﺓ. ﺘﻤﺭﻴﻥ 6ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺸﺤﻥ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ Cﺘﺤﺕ ﺘﻭﺘﺭ . U0ﻨﻘﻭﻡ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﺒﺘﻔﺭﻴﻐﻬﺎ ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ .Lﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ ﻤﻨﻌﺩﻤﺔ. – 1ﺃﻋﻁ ﺭﺴﻤﺎ ﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ .ﻭﺠﻪ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺜﻡ ﺃﻋﻁ ﺍﻟﺘﻤﺜﻴل ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻲ ﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺎﻋﺘﺒﺎﺭﻫﺎ ﻤﺴﺘﻘﺒﻠﺔ ) .( convention récepteur – 2ﺃﻭﺠﺩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) . uC ( t – 3ﺃﻋﻁ ﺍﻟﺸﺭﻁﻴﻥ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﻴﻥ ﺍﻟﻠﺫﻴﻥ ﻴﺨﺼﺎﻥ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﻟﻠﺘﻔﺭﻴﻎ. – 4ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜل ﻤﻥ ) uC ( tﻭ ) .i ( t ﺘﻤﺭﻴﻥ : 7 ﻴﻤﺜل ﺍﻟﻤﺨﻁﻁ ﺍﻟﻤﻭﺍﻟﻲ ﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻭ ﻫﺫﺍ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻔﺭﻍ ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ . r – 1ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ؟ – 2ﺃﻋﻁ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ Tﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ.
ﺘﻤﺭﻴﻥ : 8 ﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ:ﺴﻌﺔ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ . C = 2 µFﻨﻀﻊ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻀﻊ ) (1ﻟﻜﻲ ﺘﺸﺤﻥ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ،ﺜﻡ ﻨﻘﻠﺒﻬﺎ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﻟﻜﻲﺘﻔﺭﻍ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ .ﻨﺘﺎﺒﻊ ﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻓﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: – 1ﻟﻤﺎﺫﺍ ﻨﻘﻭل ﺒﺄﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺤﺭﺓ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ؟ – 2ﻤﺎ ﻫﻭ ﻨﻤﻁ ﻫﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ؟ – 3ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻬﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ؟ – 4ﺇﺫﺍ ﺃﻋﺘﺒﺭﻨﺎ ﺃﻥ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻬﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﺴﺎﻭﻴﺎ ﻟﻠﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺩﺍﺭﺓ LC ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻬﻤل ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ،ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ ﺫﺍﺘﻴﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ.
ﺘﻤﺭﻴﻥ : 9 ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻌﻨﺎﺼﺭ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ :ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ ، Cﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ Lﻭ ﻗﺎﻁﻌﺔ .K ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻤﻔﺘﻭﺤﺔ ﺘﻜﻭﻥ ﺸﺤﻨﺔ ﺃﺤﺩ ﻟﺒﻭﺴﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ .Q0ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﺘﻐﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ. – 1ﻭﺠﻪ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﺘﺠﺎﻩ ﺍﻟﻠﺒﻭﺱ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺤﻤل ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ Q0ﺜﻡ ﺃﻜﺘﺏ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺭﺒﻁ ﺒـﻴﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ iﻭﺍﻟﺸﺤﻨﺔ . q – 2ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜل ﻤﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ .t – 3ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ .t - 4ﻫل ﺘﺒﻘﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺜﺎﺒﺘﺔ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ ﺃﻡ ﺘﺘﻐﻴﺭ ؟ – 5ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ).q (t ﺘﻤﺭﻴﻥ : 10ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺩﺭﺍﺴﺔ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ Lﻭ ﻤﻘﺎﻭﺘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ ﻤﻬﻤﻠﺔ ،ﻭ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ C . = 0,1 µFﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻗﺩ ﺸﺤﻨﺕ ﻤﻥ ﻗﺒل ﺘﺤﺕ ﺘﻭﺘﺭ ﻗﻴﻤﺘﻪ . 6 Vﻨﺸﺎﻫﺩ ﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻠﻰ ﺸﺎﺸﺔ ﺭﺍﺴﻡ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ .ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺸﺎﺸﺔ ﻋﻠﻰ 10ﺘﺩﺭﻴﺠﺎﺕ ﺃﻓﻘﻴـﺔ ﻭ 8ﺸﺎﻗﻭﻟﻴﺔ .ﺘﻀﺒﻁ ﺤﺴﺎﺴﻴﺔ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ : ﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺴﺢ0,2 ms/ division : ﺍﻟﺴﻠﻡ ﺍﻟﺸﺎﻗﻭﻟﻲ.2 V / division : ﻨﺸﺎﻫﺩ ﻋﻠﻰ ﺸﺎﺸﺔ ﺭﺍﺴﻡ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ ﺩﻭﺭﻴﻥ ﻤﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) .uC ( t – 1ﻤﺜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ).uC (t – 2ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺫﺍﺘﻴﺔ .L – 3ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. – 4ﻜﻴﻑ ﺘﺘﻁﻭﺭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺒﻌﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ؟ – 5ﺃﺤﺴﺏ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ.
ﺘﻤﺭﻴﻥ : 11 ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺒﻴﻨﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻗﺩ ﺸﺤﻨﺕ ﺘﺤﺕ ﺘﻭﺘﺭ U0ﻗﺒل ﺃﻥ ﺘﺴﺘﻌﻤل ﻓﻲ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ.ﻓﻲ ﻟﺤﻅﺔ ﻨﻌﺘﺒﺭﻫﺎ ﻤﺒﺩﺃ ﻟﻸﺯﻤﻨﺔ ،ﻨﻘﻭﻡ ﺒﻐﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ Kﻭﻨﺘﺎﺒﻊ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﻟﻠﺸﺤﻨﺔ ) q ( tﺍﻟﺘـﻲ ﻴﺤﻤﻠﻬﺎ ﺍﻟﻠﺒﻭﺱ Aﻟﻠﻤﻜﺜﻔﺔ .ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ ﻟﻠﻭﺸﻴﻌﺔ ﻤﻬﻤﻠﺔ. – 1ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜل ﻤﻥ ) uC ( tﻭ ) uL ( tﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﻤﻘﺎﺩﻴﺭ) L ، q ( tﻭ .C – 2ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ) . q ( t q tﺘﻜـﻭﻥ ﺤـﻼ Qm cos ¨§©¨ 2S ¸·¸t ¹ ﺃﻭﺠﺩ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ T0ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﻌل ﺍﻟﺩﺍﻟـﺔ –3 T0 ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ . – 4ﻤﺎﺫﺍ ﺘﻤﺜل Qm؟ ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺘﻬﺎ. – 5ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ ﻜل ﻤﻥ T0ﻭ Qmﻭﻫﺫﺍ ﺒﺄﺨﺫ C = 2µFِ ،ِ L = 0,02 H :ﻭ .U0 = 10 V – 6ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﻥ ﺃﺠل t < 0؟ – 7ﺃﻋﻁ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺤﺭﻓﻴﺔ ﻟﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻭ ﻫﺫﺍ ﻤﻥ ﺃﺠل . t t 0 – 8ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ Imaxﺜﻡ ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺘﻬﺎ. – 9ﻜﻴﻑ ﺘﻜﻭﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻟﻭ ﺍﻋﺘﺒﺭﻨﺎ ﺃﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻟﻴـﺴﺕ ﻤﻬﻤﻠﺔ. ﺘﻤﺭﻴﻥ : 12ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻤﻭﻟﺩﺍ ﻤﺜﺎﻟﻴﺎ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻴﻐﺫﻱ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺒﺘﻴﺎﺭ ﺸﺩﺘﻪ Iﺜﺎﺒﺘﺔ ﻭ ﺘﻘﺩﺭ ﺒـ .150 µA ﻨﺸﺤﻥ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻭﻟﺩ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ .C = 18 µFﺘﻜﻭﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺒﺩﺍﻴﺔ ﻓﺎﺭﻏﺔ . – 1ﺃﺤﺴﺏ ﺒﻌﺩ 8ﺜﻭﺍﻥ ﻤﻥ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺸﺤﻥ: ﺃ /ﻗﻴﻤﺘﻲ ﺍﻟﺸﺤﻨﺘﻴﻥ qAﻭ qBﺍﻟﻠﺘﻴﻥ ﻴﺤﻤﻠﻬﻤﺎ ﻟﺒﻭﺴﺎ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. ﺏ /ﻓﺭﻕ ﺍﻟﻜﻤﻭﻥ . VA – VB
ﺠـ /ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ECﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. – 2ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 8 sﻨﻨﺯﻉ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻭ ﻨﺭﻜﺒﻬﺎ ﻤﻊ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ L = 0,5 H ﻭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ ﻤﻬﻤﻠﺔ .ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ.ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻐﻠﻕ ﻓﻴﻬﺎ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﺒﺩﺃ ﻟﻸﺯﻤﻨﺔ.ﺃ /ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ) q ( tﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﻤﻠﻬﺎ ﺍﻟﻠﺒﻭﺱ Aﻟﻠﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﻤﻌﻴﻨﺔ .t ﺏ /ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻬﺯﺍﺯ. q tﺤﻼ ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺭﺠﺔ، Q m cos §©¨¨ 2S t M ¸·¸¹ ﺘﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺠـ / T0ﺃﻭﺠﺩ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺼﻔﺤﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ φﺜﻡ ﺃﻜﺘﺏ ﻋﺒﺎﺭﺓ ) .q ( t – 3ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ Eﻟﻠﺩﺍﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ tﻭﻫﺫﺍ ﺒﺩﻻﻟﺔ .qﻫل ﺘﺘﻐﻴﺭ ﻗﻴﻤﺔ Eﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ ؟ – 4ﺒﻌﺩ ﺍﺸﺘﻘﺎﻕ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ Eﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺼﻠﺕ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺴﺎﺒﻘﺎ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ،ﺃﻭﺠﺩ ﻤﻥ ﺠﺩﻴﺩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻌﺒﺭ ﻋﻥ ﺘﻁﻭﺭ ) .q ( t ﺘﻤﺭﻴﻥ 13 ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:ﺴﻌﺔ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ C = 5 µFﻭ ﺫﺍﺘﻴﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ .L = 0,2 Hﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rﻤﺘﻐﻴﺭﺓ .ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻗﺩ ﺸﺤﻨﺕ ﻤﻥ ﻗﺒل ،ﻭﺘﻜﻭﻥ ﺒﺫﻟﻙ . q = Q0ﻨﻐﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ .K
– 1ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ) .q ( t – 2ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ Rﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﻌل ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﺤﻼ ﺠﻴﺒﻴﺎ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺸﺤﻨﺔ q؟ ﻤﺎ ﻫـﻲ ﺇﺫﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ؟ – 3ﻨﺸﺎﻫﺩ ﻋﻠﻰ ﺸﺎﺸﺔ ﺭﺍﺴﻡ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ .ﻤﺜل ﺒـﺸﻜل ﻜﻴﻔـﻲﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺫﻱ ﻨﺤﺼل ﻋﻠﻴﻪ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻻﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻓﻴﻬﺎ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rﺘﺴﺎﻭﻱ ﺍﻟﺼﻔﺭ ،ﻀـﻌﻴﻔﺔ ،ﺜـﻡ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﺠﺩﺍ. – 4ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ، Eﻭﻋﺒﺎﺭﺓ ﻤﺠﻤﻭﻉ ﺍﻟﻁﺎﻗﺘﻴﻥ ،ﻭﻜﺫ ﺍﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓـﻲ ﺍﻟﻭﺸـﻴﻌﺔ ﻭﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ tﻤﻌﻴﻨﺔ. dEﺒﺩﻻﻟﺔ ﻜل ﻤـﻥ R – 5ﻤﺎ ﻫﻲ ﺇﺫﻥ ﻋﺒﺎﺭﺓ dE؟ dt dt – 6ﺒﺎﻷﺨﺫ ﺒﻌﻴﻥ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺭﺠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺅﺍل ، 1ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻭ . iﻜﻴﻑ ﺘﻔﺴﺭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ؟ ﺘﻤﺭﻴﻥ : 14ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺸﺤﻥ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ Cﺒﺘﻭﺘﺭ ﻤﺴﺘﻤﺭ .U0 = 12 Vﻨﻘﻭﻡ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﺒﺘﻔﺭﻴﻎ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻓﻲ ﺜﻨـﺎﺌﻲﻗﻁﺏ ﻴﺤﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺴﻠﺴل ﻨﺎﻗﻼ ﺃﻭﻤﻴﺎ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻪ R = 30 Ωﻭ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ Lﻭﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬـﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴـﺔ .R’ = 30 Ωﻴﻤﺜل ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ u Rﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻨﺎﻗل ﺍﻷﻭﻤﻲ .R – 1ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻤﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ. – 2ﻟﺩﻴﻨﺎ . u R Riﺍﺸﺭﺡ ﻟﻤﺎﺫﺍ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uRﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ ﺴﺎﻟﺒﺎ. – 3ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0؟ – 4ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uRﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ . t = 0
– 5ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﻜل ﻤﻥ i ، R’،L :ﻭ . di dt – 6ﻋﻠﻤﺎ ﺒﺄﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﻤﻴل ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ ) uR ( tﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻫﻲ ، du Rﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ diﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺜﻡ ﻗﻴﻤﺔ .L 1 , 76 . 10 3 V / s dt dt – 7ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ .C ﺘﻤﺭﻴﻥ : 15 ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺒﻴﻨﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:– ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ L = 0,5 Hﻭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ ﻤﻬﻤﻠﺔ. – ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ . C = 2 µF – ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rﻗﻴﻤﺘﻬﺎ ﻤﺠﻬﻭﻟﺔ.ﻨﻭﺼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﻨﺎﺼﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺴﻠﺴل .ﻗﺒل ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒـﻴﻥ ﻁﺭﻓـﻲﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ . u C =100 Vﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻨﻘﻭﻡ ﺒﻐﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻭﺒﻭﺍﺴـﻁﺔ ﺠﻬـﺎﺯ ﺭﺍﺴـﻡ ﺍﻻﻫﺘـﺯﺍﺯﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ ﻨﺸﺎﻫﺩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺤﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﻭﻟﺩ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ .ﻴﺒﻴﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﺃﻨـﻪ ﺨـﻼل ﻤـﺩﺓﺯﻤﻨﻴﺔ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺸﺒﻪ ﺩﻭﺭ ﻭﺍﺤﺩ ﺍﺒﺘﺩﺍﺀ ﻤﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﺘﺼﺒﺢ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔu1= 90 V – 1ﺃﺭﺴﻡ ﺒﺸﻜل ﻜﻴﻔﻲ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ). uC (t – 2ﺒﺎﻋﺘﺒﺎﺭ ﺃﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﻟﺩﺭﺠﺔ ﺃﻨﻪ ﻴﻤﻜﻥ ﺍﻋﺘﺒﺎﺭ ﺃﻥ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ Tﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻬﺫﻩ ﺍﻟـﺩﺍﺭﺓﻴﺴﺎﻭﻱ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ T0ﻟﺩﺍﺭﺓ ، LCﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ.T – 3ﻋﻠﻤﺎ ﺒﺄﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ) i ( tﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﺘﺎﺯ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﻨﻌﺩﻡ ﺨﻼل ﻜل ﻟﺤﻅﺔ ، t = n Tﺤﻴﺙ nﻋﺩﺩ ﻁﺒﻴﻌﻲ ﻤﻭﺠﺏ ،ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻀﺎﺌﻌﺔ ﺒﻔﻌل ﺠﻭل ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺨﻼل ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻷﻭل. u C nT U0 nRT – 4ﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﻨﺒﻴﻥ ﺒﺄﻥ : 2L e ﺃ /ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ . uC ( nT ) = U1 ﺏ /ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ . Rﺠـ /ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ) uC ( t = nTﺒﺩﻻﻟﺔ U0 ، U1ﻭ . n
U 0؟ ﺩ /ﻜﻡ ﻤﻥ ﺸﺒﻪ ﺩﻭﺭ ﻴﻠﺯﻡ ﺤﺘﻰ ﺘﺼﺒﺢ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﺴﺎﻭﻴﺔ 100 ﺘﻤﺭﻴﻥ 16 ﻟﻘﻴﺎﺱ ﺴﻌﺔ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: ﻨﻀﻊ ﺃﻭﻻ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻀﻊ ) (1ﻟﻜﻲ ﺘﺸﺤﻥ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ،ﺜﻡ ﺘﻭﻀﻊ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻀﻊ ) (2ﻟﻜﻲ ﺘﻔﺭﻍ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ .ﻴﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ ﺠﻬﺎﺯ ﻤﻨﺎﺴﺏ ﺒﺭﺴﻡ ﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ). uC (t – 1ﺃﺭﺴﻡ ﺸﻜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﻭ ﻫﺫﺍ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺍﻟﻨﻤﻁﻴﻥ ﺍﻟﻠﺫﻴﻥ ﻴﻤﻜﻥ ﺍﻟﺤﺼﻭل ﻋﻠﻴﻬﻤﺎ ﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺘﻲ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ .R ﺃﺫﻜﺭ ﺍﺴﻡ ﻜل ﻨﻤﻁ. – 2ﻨﻔﺭﺽ ﺍﻵﻥ ﺃﻥ . R = 0 ﺃ /ﺃﺭﺴﻡ ﻭﻭﺠﻪ ﺠﺯﺀ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻭﺍﻓﻕ ﺘﻔﺭﻴﻎ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. ﺏ /ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) . q ( tﺠـ /ﺒﻴﻥ ﺃﻨﻪ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻨﺕ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻫﻲ T 0 2 S LCﻓﺈﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ q tﺘﻌﺘﺒﺭ ﺤﻼ ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ) .q ( t QM cos ¨¨©§ 2S t ·¸) 0 ¸¹ T0 ﺩ /ﺒﻴﻥ ﻜﻴﻑ ﻴﻤﻜﻥ ﺘﻌﻴﻴﻥ ﻜل ﻤﻥ QMﻭ . )0 ﺘﻤﺭﻴﻥ : 17 ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺸﺤﻥ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ C = 0,2 µFﺘﺤﺕ ﺘﻭﺘﺭ ﺜﺎﺒﺕ ﻗﻴﻤﺘﻪ . U 0 12 Vﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ، t = 0ﻨﻭﺼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ L = 1,0 Hﻭ ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬﺎ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻜﺄﻨﻬﺎ ﻤﻬﻤﻠﺔ .ﻴﺒﻴﻥ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ: – 1ﺃ /ﺃﻭﺠﺩ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) .q ( t
ﺏ /ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﻨﺩﻫﺎ ﻋﺒﺎﺭﺓ ) ،q ( tﻭ ﻫﺫﺍ ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻤﻌﻁﻴﺎﺕ ﻨﺹ ﺍﻟﺘﻤﺭﻴﻥ. ﺠـ /ﺃﻋﻁ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺎﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ. ﺩ /ﻤﺜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) uAM ( tﻓﻲ ﺍﻟﻤﺠﺎل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ] [ 0 ; 6 msﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺍﻟﺴﻠﻡ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: 1cm o 0,5msﻭ . 1cm o 5V – 2ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ) uAM ( tﺍﻟﺫﻱ ﻨﺸﺎﻫﺩﻩ ﻋﻠﻰ ﺭﺍﺴﻡ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ: ﺃ /ﻨﺎﻗﺵ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻭ ﻗﺎﺭﻨﻪ ﻤﻊ ﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﺴﺅﺍل – 1ﺩ ﺏ /ﺍﻗﺘﺭﺡ ﺘﻔﺴﻴﺭﺍ ﻁﺎﻗﻭﻴﺎ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﻅﺎﻫﺭﺓ. – 3ﻨﻔﺭﺽ ﺍﻵﻥ ﺒﺄﻥ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ ﻟﻠﻭﺸﻴﻌﺔ ﻫﻲ . r = 350 Ωﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ،ﻭﺍﻟﺫﻱ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﺘﻐﺫﻴﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ. ﻨﻘﺒل ﺒﺄﻥ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ ،ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩ ﻋﻠﻰ ﻴﻤﻴﻥ ﺍﻟﻨﻘﺎﻁ ﺍﻟﻤﺘﻘﻁﻌﺔ ،ﻴﺘﺼﺭﻑ ﻜﻨﺎﻗل ﺃﻭﻤﻲ ﺫﻱ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺴﺎﻟﺒﺔ. ﺃ /ﻤﺎ ﻫﻲ ﺃﺼﻐﺭ ﻗﻴﻤﺔ ﻟـ R0ﺍﻟﺘﻲ ﻤﻥ ﺃﺠﻠﻬﺎ ﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ. ﺏ /ﻨﺸﺎﻫﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻋﻠﻰ ﺭﺍﺴﻡ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﻬﺒﻁﻲ ﻜﻤﺎ ﻴﺒﻴﻨﻪ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:
ﺃﻭﺠﺩ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺩﻭﺭ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺜﻡ ﻗﺎﺭﻨﻬﺎ ﻤﻊ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ.ﺠـ /ﻤﺎ ﻫﻭ ﻤﺼﺩﺭ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻘﺩﻡ ﻟﻠﺩﺍﺭﺓ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﻌﻭﻴﺽ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ. ﺘﻤﺭﻴﻥ : 18 ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺩﺭﺍﺴﺔ ﺍﻟﻬﺯﺍﺯ ﺍﻟﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ :ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ ، Cﻭ ﻋﻠﻰ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ ، Lﻭﻋﻠﻰ ﻨﺎﻗل ﺃﻭﻤﻲ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻪ . Rﺘﻤﺜل ﻜل ﺍﻟﻌﻨﺎﺼﺭ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺒﺜﻨﺎﺌﻲ ﻗﻁﺏ ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻲﻭﻫﻭ ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ ﺍﻟﻤﺤﺎﻁ ﺒﻨﻘﺎﻁ ﻤﺘﻘﻁﻌﺔ.ﺘﻌﻁﻰ :ﺴﻌﺔ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ، C = 100 nFﺫﺍﺘﻴﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ،L = 0,100 Hﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻨﺎﻗل ﺍﻷﻭﻤﻲ R = 35,0 Ωﻭ . R0 = 10 kΩﻋﻨﺩﻤﺎ ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻐﻴﻴﺭ ﻗﻴﻤﺔ ’ Rﺍﻨﻁﻼﻗﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺼﻔﺭ ﻨﻼﺤﻅ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﻅﻬﻭﺭ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﺒﺘﺩﺍﺀ ﻤﻥ ﻗﻴﻤﺔ. R ' ﺼﻐﺭﻯ 39 : c
– 1ﺘﺼﺒﺢ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﻘﺭﺍ ﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻤﻐﺫﺍﺓ. ﺃ /ﻤﺎﺫﺍ ﺘﻌﻨﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ؟ ﺏ /ﻤﻥ ﺃﻴﻥ ﺘﺄﺘﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻼﺯﻤﺔ ﻟﺘﻐﺫﻴﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ؟ – 2ﻜﻴﻑ ﻴﺘﺼﺭﻑ ﺘﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ؟ – 3ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ ﻟﻠﺘﻭﺍﺘﺭ F1ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻬﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ . .R ' ﻗﺎﺭﻥ ﺒﻴﻥ Rﻭ –4 cﺍﻟﺘﻲ R ' 66 : – 5ﻨﺄﺨﺫ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﺭﺓ . C = 10 nFﻨﺴﺠل ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻗﻴﻤﺔ ﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ c ﺘﺠﻌل ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻤﻐﺫﺍﺓ ﺘﻅﻬﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ . ﺃ /ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ ﻟﻠﺘﻭﺍﺘﺭ F2ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺎﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ.ﺏ /ﻤﺎﺫﺍ ﻴﻤﻜﻥ ﻗﻭﻟﻪ ﻋﻥ ﺘﻁﻭﺭ ﻗﻴﻤﺔ ' R cﻤﻊ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ؟ ﻤﺎﺫﺍ ﻴﻤﻜﻥ ﻤﻼﺤﻅﺘﻪ ﻓﻴﻤﺎ ﻴﺨﺹ ﻗﻴﻤﺔ R؟ ﺍﻗﺘﺭﺡ ﺘﻔﺴﻴﺭﺍ.ﺠـ /ﻴﻤﻜﻥ ﻨﻤﺫﺠﺔ ﺘﻁﻭﺭ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ Fﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ : ، R F R ( F 0 ) k F 2ﺤﻴﺙ kﺜﺎﺒﺕ ﻤﻭﺠﺏ .ﻫل ﺘﺘﻔﻕ ﺍﻟﻤﻼﺤﻅﺎﺕ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻜﻴﻔﻴﺎ ﻤﻊ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻤﻭﺫﺝ ؟
ﺃﺠﻭﺒﺔ ﺃﺴﺌﻠﺔ ﺍﻟﺘﺼﺤﻴﺢ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ :) uC ( t ﺘﻤﺭﻴﻥ : 1 ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) (1ﻴﻭﺍﻓﻕ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) u R ( tﺒﻴﻨﻤﺎ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) (2ﻓﻬﻭ ﻴﻭﺍﻓﻕ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺘﻤﺭﻴﻥ : 2 ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) (1ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ uCﺒﻴﻨﻤﺎ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) (2ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ . uR ﺘﻤﺭﻴﻥ : 3 – 1ﺭﺴﻡ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ – 2ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻨﻪ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻜﺎﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ q t 0 Q 0ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺘﻴﻥ t = 0ﻭ ﻨﺒﺤﺙ ﻋﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻕ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺸﺭﻁ:q t 0 Q 0 cos 2S 0 Q0 T0q t 0 Q 0 sin 2S 0 0 T0ﻤﻥ ﺨﻼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﻨﻘﻭل ﺒﺄﻥ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ qﻫﻲ: q t Q 0 cos 2S t T0 ﺘﻤﺭﻴﻥ : 4 – 1ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: T0 2S LC ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: T 0 4 , 4 . 10 5 s – 2ﻟﻜﻲ ﻨﺭﻯ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﺎﺸﺔ ﺸﺒﻪ ﺩﻭﺭ ﻭﺍﺤﺩ ،ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﺘﺤﻘﻕ 10 div o 4,4 .10 5 s
ﻭﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻨﻪ ﻤﻥ ﺃﺠل 1 divﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ 4,4.10 – 6 sﺃﻱ .4,4 µsﻭﻤﻨﻪ ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃﻥ ﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺴﺢ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﻀﺒﻁ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﻫﻲ 5 µs / divisionﻭﻫﺫﺍ ﻟﻜﻲ ﻨﺘﻤﻜﻥ ﻤﻥ ﻤﺸﺎﻫﺩﺓ ﺩﻭﺭ ﺫﺍﺘﻲ ﻭﺍﺤﺩ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﺎﺸﺔ. ﺘﻤﺭﻴﻥ : 5 – 1ﺍﻟﻤﻘﺎﺩﻴﺭ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﺩﺙ ﻟﻬﺎ ﺘﻁﻭﺭ ﺯﻤﻨﻲ ﺩﻭﺭﻱ ﻫﻲ uC ( t ) ، q ( t ) :ﻭ ) . i ( t – 2ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻫﻭ: T 0 2 S LC ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: T 0 5 , 7 ms – 3ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻏﻴﺭ ﻤﻬﻤﻠﺔ ﻭ ﻗﻴﻤﺘﻬﺎ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﺠﺩﺍ ﻓﺈﻥ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺘﺨﺎﻤﺩ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ ﻜﻤﺎ ﻫﻭ ﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻲ ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻤﻴﺯ ﻫﺫﻩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻫﻭ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ،ﻭﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻀﻌﻴﻔﺔﻓﺈﻥ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ Tﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺎﻟﺩﺍﺭﺓ RLCﻴﻜﻭﻥ ﻤﺴﺎﻭﻴﺎ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ T0ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺎﻟﺩﺍﺭﺓ ،LCﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏ: T T0 5,7 ms
ﺘﻤﺭﻴﻥ : 6 – 1ﺘﻤﺜﻴل ﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ.ﺍﻟﺘﻤﺜﻴل ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻲ ﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: – 2ﺍﻟﻤﺠﻤﻭﻉ ﺍﻟﺠﺒﺭﻱ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭﺍﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ: uC uL uC uL 0 uC L di 0 ﻨﻌﻭﺽ uLﺒﻌﺒﺎﺭﺘﻪ: dt ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ di d 2 qd 2q C d 2u C ﻭ q = C.uCﺇﺫﻥ : dt dt 2dt 2 dt 2
ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻓﻨﺠﺩ:uC LC d2uC 0 dt 2 – 3ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻫﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻐﻠﻕ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ .ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎuC ( t = : 0 ) = U0ﻭ .i ( t = 0 ) = 0 Z0 – 4ﻨﻀﻊ 1 LC ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺘﻘﺒل ﻜﺤل ﻟﻬﺎ: u C t U 0 cos Z0t ﻭ ﺘﻜﻭﻥ ﺒﺫﻟﻙ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ) i ( tﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ:it CZ0U0 sinZ0t ﺘﻤﺭﻴﻥ : 7 – 1ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻫﻭ.U0 = 12 V : – 2ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ : ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ 3T =37,9 ms :ﻭ ﻤﻨﻪ . T = 12,6 ms ﺘﻤﺭﻴﻥ : 8 – 1ﻫﻨﺎﻙ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺤﺭﺓ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻷﻥ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺘﻁﻭﺭ ﺒﺩﻭﻥ ﺃﻥ ﺘﻘﺩﻡ ﻟﻬﺎ ﻁﺎﻗﺔ ﻤﻥ ﻭ ﻫﺫﺍ ﺒﺎﺴﺘﺜﻨﺎﺀ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ. – 2ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻤﻁ ﻫﻭ ﺍﻟﻨﻤﻁ ﺍﻟﺸﺒﻪ ﺩﻭﺭﻱ. – 3ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ 2T = 7,96 msﻭﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ. T = 4 ms :
– 4ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﻬﻤﻠﺔ ﺃﻭ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﻴﻤﻜﻥ ﺍﻋﺘﺒﺎﺭ ﺃﻥ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ Tﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺩﺍﺭﺓ RLCﻴﻜﻭﻥ ﻤﺴﺎﻭﻴﺎ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ T0ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺩﺍﺭﺓ ، LCﻭﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏ:T T0 2S LC ﻤﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻨﺠﺩ: L T2 4S 2C ﺒﻌﺩ ﺇﺠﺭﺍﺀ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: 4 .10 3 24 u 3,14 2 u 2 .10 6 L ﻨﺠﺩ: L 0 ,2 H i ﺘﻤﺭﻴﻥ : 9Q0 – 1ﺘﻭﺠﻴﻪ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل: ﺍﻋﺘﻤﺎﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﻭﺠﻴﻪ ﻨﻜﺘﺏ: i dq dt
– 2ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ tﻫﻲ: EC 1 Cq 2 2 ﻭ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ tﻫﻲ: EL 1 Li 2 2 – 3ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ ﺯﻤﻨﻴﺔ tﻫﻲ: E 1 Cq 2 1 Li 2 2 2 – 4ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﻬﻤﻠﺔ ،ﻓﺈﻨﻪ ﻻ ﻴﻜﻭﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺘﺨﺎﻤﺩ ﻟﻼﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ،ﻭﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﺍﻟـﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴـﺔ ﺘﺤﺎﻓﻅ ﻋﻠﻰ ﻁﺎﻗﺘﻬﺎ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ،ﻭﺒﺫﻟﻙ ﻓﻬﻲ ﺘﺒﻘﻰ ﺜﺎﺒﺘﺔ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ. – 5ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﺒﻘﻰ ﺜﺎﺒﺘﺔ ،ﺇﺫﻥ ﺍﻟﻤﺸﺘﻕ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ، ﻭ ﻋﻠﻴﻪ ﻨﻜﺘﺏ:dE d ª 1 Cq 2 1 Li 2 º 0dt dt ¬« 2 2 ¼» ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏdE 1 C . 2 . q dq 1 L . 2 . i di 0dt 2 dt 2 dtﻓﻨﺠﺩ: ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻓﻲ ﻨﻌﻭﺽ . di d2q ﺇﺫﻥ i ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥdq : dt dt 2 dt L d 2q q 0 dt 2 C ﻭ ﻫﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) .q ( t
ﺘﻤﺭﻴﻥ : 10 –1 – 2ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔT 0 2 S LC :ﺤﺴﺏ ﻨﺹ ﺍﻟﺘﻤﺭﻴﻥ ،ﻫﻨﺎﻙ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﻓﻲ 8ﺘﺩﺭﻴﺠﺎﺕ ،ﻭ ﻜل ﺘﺩﺭﻴﺠﺔ ﺘﻘﺩﺭ ﺒـ 0,2 msﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ T0 .= 0,8 ms ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: L T2 4S 2C ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: L 162 mH – 3ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ: EC 1 CU 2 2 maxEC 1 u 0 ,1 . 10 6 u 62 ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: 2 ﻭ ﻤﻨﻪ: E C 1,8 .10 6 j
ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺘﻜﻭﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﺒﺩﺍﻴﺔ ﻗﺒل ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. – 4ﺒﻌﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻴﺤﺩﺙ ﺘﺒﺎﺩل ﻓﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ .ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ ،tﻓﺈﻥ ﺠـﺯﺀﺍ ﻤـﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻜﺎﻨﺕ ﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻨﺠﺩﻩ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭﺍﻟﺠﺯﺀ ﺍﻟﺒﺎﻗﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. – 5ﻨﺠﺩ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ ﻤﻥ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻟﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴـﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ: EL 1 LI 2 E C 1 , 8 . 10 6 joule 2 max ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: I max 3 , 8 mA ﺘﻤﺭﻴﻥ : 11 – 1ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜل ﻤﻥ ) uC (tﻭ ): uL(t u L t L di L d 2q ﻭ u C t 1 q t dt dt 2 C – 2ﻴﻤﻜﻥ ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭﺍﺕ ﻋﻠﻰ ﻜﻤﺎ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: u C t u L t 0 ﻨﻌﻭﺽ ﻜل ﻤﻘﺩﺍﺭ ﺒﻌﺒﺎﺭﺘﻪ ﻓﻨﺠﺩ: L d 2q t 1 q t 0 dt C 2 – 3ﻨﺸﺘﻕ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) q(tﻓﻨﺠﺩ: dq Q m 2S sin 2S t dt T0 T0 ﻨﺸﺘﻕ ﻤﺭﺓ ﺃﺨﺭﻯ ﻓﻨﺠﺩ: d 2q Q m 4S2 cos 2S t dt 2 T0 T 2 0 ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ : Q mL 4S2 cos 2S t 1 Q m cos 2S t 0 T0 C T0 T 2 0
Q m cos 2S ª 4S2 1º ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻌﺩﻴل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ: T0 t« L » T 2 C ¼» 0 «¬ 0 t t 0ﻭ ﻤﻨﻪ : ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﺘﺤﻘﻕ ﻤﻬﻤﺎ ﻜﺎﻥ ª L 4S2 1º 0 « » ¬« T 2 C »¼ 0 ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ: T0 2S LC – 4ﻴﻤﺜل ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ Qmﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻌﻅﻤﻰ ﻟﻠﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﻤﻠﻬﺎ ﺍﻟﻠﺒﻭﺱ .A Q m CU 0 – 5ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ:T 0 1 , 3 ms ﻭ ﻜﺫﻟﻙ Q m 2 .10 5 C – 6ﻗﺒل ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﺘﻜﻭﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﻨﻌﺩﻤﺔ. iﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: – 7ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ dq dt i dq Q m 2S sin 2S t dt T0 T0 ﻨﻌﻭﺽ T0ﺒﻌﺒﺎﺭﺘﻬﺎ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻓﻨﺠﺩ:i Q m 2S sin 2S t CU 0 sin Z0t 2 S LC T0 LC ﺒﻌﺩ ﺘﻌﺩﻴل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻨﺠﺩ: i U0 C sin Z0t L – 8ﻨﻼﺤﻅ ﻤﻥ ﺨﻼل ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﺃﻥ ﺍﻟﺸﺩﺓ ﺍﻟﻌﻅﻤﻰ ﻫﻲ: I max U0 C L ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: Imax 0,1 A – 9ﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻟﻌﻅﻤﻰ ﻤﻥ ﻟﺤﻅﺔ ﻷﺨﺭﻯ ﻟﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻏﻴﺭ ﻤﻬﻤﻠﺔ.
ﺘﻤﺭﻴﻥ 12 – 1ﺤﺴﺎﺏ ﺒﻌﺩ 8ﺜﻭﺍﻥ ﻤﻥ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺸﺤﻥ: ﺃ /ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻠﺒﻭﺴﻴﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ i dq A tﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ. dq A t idt : dt ﺒﻌﺩ ﺇﺠﺭﺍﺀ ﺍﻟﺘﻜﺎﻤل ﻨﺠﺩ: q A t It Cst ﻤﻥ ﻨﺹ ﺍﻟﺘﻤﺭﻴﻥ ،ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻜﺎﻨﺕ ﻓﺎﺭﻏﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﺍﻟﺸﺤﻥ ،ﻭﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: q A t 0 I u 0 Cst 0 ﻭ ﻤﻨﻪ ﺘﺼﺒﺢ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﻠﺒﻭﺱ : A q A t I . t q B t 1,2 .10 3 C q A tﻭ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: q A C V A V B 1,2 .10 3 C V A V B qA ﺏ /ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ : C ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ: ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: V A V B 66 , 7 V ﺠـ /ﺘﻌﻁﻰ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ECﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: EC 1 CVA VB 2 2 ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: E C 4 .10 2 J
–2ﺃ /ﺴﺒﻕ ﻭﺃﻥ ﺘﻁﺭﻗﻨﺎ ﻟﻠﻜﻴﻔﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺴﺘﺨﺭﺝ ﺒﻬﺎ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﻤﺎﺭﻴﻥ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ.L d 2 q t 1 q t 0 C dt 2 ﺏ /ﺘﻌﻁﻰ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: T 0 2 S LC ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: T0 1,9 .10 2 s ﺠـ /ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻟﺩﻴﻨﺎ: q t 0 Q m ﻭ ﻤﻥ ﺨﻼل ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻤﻘﺘﺭﺡ ﻟﺩﻴﻨﺎ: q t 0 Q m cos Mﺍﻟﻤﺴﺎﻭﺍﺓ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺘﻴﻥ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ cos M 1 :ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺠﻌل M0 ﻭ ﻤﻨﻪ ﺘﺼﺒﺢ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ q tﻤﻥ ﺍﻟﺸﻜل : q t Qm cos ¨¨§© 2S ¸·t ¸¹ T0 ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: q t 1,2 .10 3 cos 333 t ﻤﻊ q t 0 q Aﻭ i t 0 0 – 3ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ: E 1 Cq 2 1 Li 2 2 2ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻻ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ،ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ Eﺘﺒﻘﻰ ﺜﺎﺒﺘﺔ ﻭ ﻻ ﺘﺘﻐﻴﺭ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ. – 4ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﺒﻘﻰ ﺜﺎﺒﺘﺔ ،ﺇﺫﻥ ﺍﻟﻤﺸﺘﻕ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ، ﻭ ﻋﻠﻴﻪ ﻨﻜﺘﺏ:
dE d ª 1 Cq 2 1 Li 2 º 0dt dt ¬« 2 2 ¼» ﻭ ﻤﻨﻪdE 1 C .2 .q dq 1 L .2 .i di 0dt 2 dt 2 dt iﺇﺫﻥ . di t d 2 q tﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻓﻨﺠﺩ: dq t ﺃﻥ: ﻨﻌﻠﻡ dt dt 2 dt L d 2 q t q t 0 dt 2 C ﻭ ﻫﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) .q ( t ﺘﻤﺭﻴﻥ 13 – 1ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ) q ( tﻫﻲ: d 2 q t R dq q t 0 L dt dt 2 LC – 2ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺤل ﺤﻼ ﺠﻴﺒﻴﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻓﻴﻬﺎ ﺃﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﻜﻭﻥ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺍﻟﺼﻔﺭ )( R = 0 ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻴﻜﻭﻥ: T 0 2 S LC ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: –3 T0 6,3 ms
– 4ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ Eﺍﻟﺘﻲ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﻜل ﻤﻥ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﻟﺤﻅﺔ ﺯﻤﻨﻴﺔ tﻫﻲ: E 1 Li 2 t q q 2 t 2 2C – 5ﻹﻴﺠﺎﺩ ﻋﺒﺎﺭﺓ dEﻨﻘﻭﻡ ﺒﺎﺸﺘﻘﺎﻕ ﻋﺒﺎﺭﺓ :E dt dE 1 L . 2 .i . di q 2 . dq dt 2 dt 2C dt ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻌﺩﻴل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻓﻨﺠﺩ: dE L . dq . di q . dq dt dt dt C dt ﺜﻡ: dE dq §¨ L di q ·¸ dt dt © dt C ¹ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻭ i dq ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ dt ¨§ d 2q ·¸dE dq ¨© L dt 2 q ¸¹ di d 2 qdt dt C dt dt 2
ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻓﻨﺠﺩ: ﻤﻥ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺭﺠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺅﺍل ﺍﻷﻭل ﻨﺠﺩ: L d 2 q t q t R dq Ri dt dt 2 C dE dq ﻓﻨﺠﺩ Ri : dE ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﻋﺒﺎﺭﺓ dt dt dt ﻭ ﻤﻨﻪ: dE Ri2 dt ﺘﺩل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﻋﻠﻰ ﺃﻥ ﺍﻟﻀﻴﺎﻉ ﻓﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﺒﻔﻌل ﺠﻭل ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ . ﺘﻤﺭﻴﻥ : 14 – 1ﺍﺴﺘﻨﺘﺎﺝ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ: iﻭﻤﻨﻪ ﻴﻜﻭﻥ dq 0 ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ . T = 9,1 ms dt – 2ﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ ،ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ qﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﻭﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ: uR Ri R dq 0 dt – 3ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﺘﻜﻭﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ : it 0 0 – 4ﻨﺭﺴﻡ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭ ﻨﻭﺠﻬﻬﺎ ﻜﻤﺎ ﻫﻭ ﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:
ﺍﻟﻤﺠﻤﻭﻉ ﺍﻟﺠﺒﺭﻱ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭﺍﺕ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ:u C u L Ri R ' i 0 ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻴﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ i ( t = 0 ) = 0ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: u C u L 12 V – 5ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ: u L di R 'i dt – 6ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ uR =Riﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏi u R : R ﻨﺸﺘﻕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻓﻨﺠﺩ: di 1 du R dt R dt ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: di 57 ,7 A/s dt ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻟﺩﻴﻨﺎ :u uL L di 12 V dt ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: L 12 di dt ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: L 208 mH
– 7ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻨﻪ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﻴﻤﻜﻥ ﺍﻟﻤﺴﺎﻭﺍﺓ ﺒﻴﻥ ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺩﺍﺭﺓ RLCﻭ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺩﺍﺭﺓ . LCT T0 2S LC 9,1.10 3 s ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: C 10 PF ﺘﻤﺭﻴﻥ : 15 – 1ﺍﻟﺭﺴﻡ ﺍﻟﻜﻴﻔﻲ ﻟﻠﺩﺍﻟﺔ ) .uC ( t – 2ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻀﻌﻴﻔﺔ ﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:T T0 2S LC ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ:T T0 6,3 ms – 3ﺘﻌﻴﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻀﺎﺌﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺨﻼل ﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻷﻭل ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ : EC 1 CU 2 ﻟﺩﻴﻨﺎ: t=0 ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ 2 0 EC 1 CU 2 ﻭ ﻓﻲ t = Tﻴﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ: 2 1 ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻀﺎﺌﻌﺔ:1 ' E CCU2 U 22 1 0
ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: ' E C 1,9 .10 3 j –4 . u C nTﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ n = 1 U0 nRT ﻟﺩﻴﻨﺎ: ﺃ/ 2L e ﻓﻨﺠﺩ: u1 U0 RT 2L e ﺏ /ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺭﺠﺔ ﻨﻜﺘﺏ: u1 RT 2L U0 e ﻭ ﻤﻨﻪ :Ln ©¨¨§ u1 ¸¸·¹ Ln ¨§ RT ·¸ U0 ¨¨© 2L ¸¸¹ e ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ: 2L. Ln ¨§¨© u1 ·¸¸¹ U0 R T ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: R 16 , 7 : u C nTﻨﻜﺘﺏ: U0 nRT ﺠـ /ﻤﻥ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ 2L e u C nT U0 §¨ e RT ·¸ n ©¨¨ 2L ¸¸¹ u1 RT ﻭ ﻨﻌﻠﻡ ﻜﺫﻟﻙ ﺃﻥ: U0 2L e ﺇﺫﻥ:
u C nT U0 §©¨¨ u1 ¸¸¹· n U0 ﺩ /ﺍﻋﺘﻤﺎﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﺍﻷﺨﻴﺭﺓ ﻨﻜﺘﺏ: u C nT U0 ©§¨¨ u1 ¸¸¹· n U0 U0 100 ¨¨©§ u1 ·¹¸¸ n ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ1 : U0 100 Ln §©¨¨ u 1 ¸¸¹· n Ln 1 U 0 100 ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ: Ln 1 ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: 100 ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: n u1 U0 Ln n 44 ﺘﻤﺭﻴﻥ : 16 – 1ﺍﻟﺭﺴﻡ ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻲ:
–2 ﺃ /ﺭﺴﻡ ﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻔﺭﻴﻎ: ﺏ /ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ: ﺍﻟﻤﺠﻤﻭﻉ ﺍﻟﺠﺒﺭﻱ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭﺍﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻴﺤﻘﻕ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: uC uL 0 . u Lﻨﻌﻭﺽ ﻓﻨﺠﺩ: L di L d 2q ﻭ ﺃﻥ uC ﻨﻌﻠﻡ ﻜﺫﻟﻙ ﺃﻥ q dt dt 2 C d2q 1 q 0 dt 2 LC q tﻓﻨﺠﺩ: QM cos §©¨¨ 2S t ) 0 ·¸¸¹ ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺎﺸﺘﻘﺎﻕ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺠـ / T0dq QM 2S sin ¨¨§© 2S ¸¸·t ) 0 ¹dt T0 T0
ﻨﺸﺘﻕ ﻤﺭﺓ ﺃﺨﺭﻯ ﻓﻨﺠﺩ:d 2q QM 4S 2 cos ¨©¨§ 2S t ) 0 ¸¸·¹dt 2 T0 T 2 0 ) q ( tﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻓﻨﺠﺩ: ﻭ d2q ﻨﻌﻭﺽ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜل ﻤﻥ dt 2Q M cos ¨§©¨ 2S t ) 0 ¸¸·¹ ª 4S 2 1 º 0 T0 « » ¬« T 2 LC ¼» 0 ﻟﻜﻲ ﺘﺘﺤﻘﻕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﻤﻬﻤﺎ ﻜﺎﻥ ، t t 0ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﻜﻭﻥ: ª 4S 2 1 º 0 « » ¬« T 2 LC »¼ 0 ﻭﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: T 0 2 S LC) ﺃﻭ ) ( uC ( tﻭ ﻋﻠﻰ ﺩ /ﻟﺘﻌﻴﻥ QMﻨﺴﺘﻌﻤل ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ: Q M CU 0 ﻭ ﻟﺘﻌﻴﻴﻥ ﺍﻟﺼﻔﺤﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺍﻟﺸﺭﻁﻴﻥ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ) q ( t ? q t 0 ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ) . i ( t ® ¯ i t ? 0 ﺘﻤﺭﻴﻥ : 17 –1ﺃ /ﻟﻘﺩ ﺴﺒﻕ ﻭ ﺃﻥ ﺘﻁﺭﻗﻨﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﻤﺎﺭﻴﻥ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻤﻭﻀﻭﻉ ﺒﺎﻟﺘﻔﺼﻴل ،ﻨﺫﻜﺭ ﻓﻘﻁ ﺒﺎﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻴﺔ: d 2q 1 q 0 dt 2 LC ﺏ /ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻘﺒل ﻜﺤل ﻟﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ: q t A cos ¨¨§© 2S t M ·¸¸¹ T0 ﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﺤﻘﻕ ﺍﻟﺸﺭﻁﻴﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﻴﻥ: q t 0 CU 0ﻭ it 0 0 ﺘﻌﻴﻴﻥ ﻜل ﻤﻥ Aﻭ : φ ﻨﺸﺘﻕ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) q ( tﻓﻨﺠﺩ:i dq A 2S sin §©¨¨ 2S t M ¸·¸¹ dt T0 T0
ﻨﻌﻭﺽ t = 0ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻓﻨﺠﺩ: i t 0 A 2S sin M T0 ﻭ ﺤﺴﺏ ﺍﻟﺸﺭﻁ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻋﻠﻰ iﻴﻤﻜﻥ ﻜﺘﺎﺒﺔ: i t 0 A 2S sin M 0 T0ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﻗﻴﻤﺘﻴﻥ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺼﻔﺤﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ M 0 :ﺃﻭ . M Sﻭ ﺒﻤﺎ ﺃﻨﻪ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t = 0ﻟﺩﻴﻨﺎ q t 0 CU 0 ! 0ﺇﺫﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺼﻔﺤﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﺘﻜﻭﻥ: M0 ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ) q ( tﻜل ﻤﻥ t = 0ﻭ M 0ﻓﻨﺠﺩ: q t 0 A cos 0 CU 0 A CU 0 ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: ﺘﻌﻴﻴﻥ T0 ﻨﺸﺘﻕ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ) i ( tﻓﻨﺠﺩ: di d 2q A 4S 2 cos ¨¨©§ 2S t ¸¸·M ¹ dt dt 2 T0 T 2A cos 0 ﻨﻌﻭﺽ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜل ﻤﻥ d 2 qﻭ ) q ( tﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻓﻨﺠﺩ: dt 2 ¨§¨© 2S t M ¸¸·¹ ª 4S 2 1 º 0 T0 « » ¬« T 2 LC »¼ 0 ﻟﻜﻲ ﺘﺘﺤﻘﻕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﻤﻬﻤﺎ ﻜﺎﻥ ، t t 0ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﻜﻭﻥ: ª 4S2 1 º 0 « » ¬« T 2 LC »¼ 0 ﻭﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: T 0 2 S LC ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﺘﻜﻭﻥ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ) q ( tﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ: q t CU 0 cos ¨§ 1 ¸· t © LC ¹ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: q t 1,2 .10 6 cos 3200 t
T0 2S ﺠـ /ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ: Z0 ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: T0 2 u 3,14 2 ms 3200 ﺩ /ﺍﻟﺘﻤﺜﻴل ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻲ ﻟﻠﺩﺍﻟﺔu 1050-5-10 123456 )t (ms –2 ﺃ /ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uAMﻟﻴﺱ ﺠﻴﺒﻴﺎ ،ﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ. ﺏ /ﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﻠﺩﺍﺭﺓ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ ﻭ ﺒﺫﻟﻙ ﻓﺈﻨﻨﺎ ﻨﺸﺎﻫﺩ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻤﺘﺨﺎﻤﺩﺓ. –3 ﺃ /ﻗﻴﻤﺔ R0ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﻜﻭﻥ ﺃﻜﺒﺭ ﺃﻭ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻗل ﺘﺴﺎﻭﻱ . r 350 : ﺏ /ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ . T0 = 2 ms ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: T0 2 S LC ﻭ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ: T 0 2 msﺠـ /ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻘﺩﻡ ﻟﺘﻌﻭﻴﺽ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻀﺨﻡ ﺍﻟﻌﻤﻠﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻭﺠﺩ ﻓﻲ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻭﻀﻊ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ .RLC
ﺘﻤﺭﻴﻥ : 18 –1ﺃ /ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺘﻠﻘﻰ ﻁﺎﻗﺔ ﻟﺘﻌﻭﻴﺽ ﺘﻠﻙ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻀﻴﻊ ﺒﻔﻌل ﺠﻭل ﻓﻲ ﺍﻟﻨﺎﻗل ﺍﻷﻭﻤﻲ.ﺏ /ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺘﺄﺘﻲ ﻤﻥ ﺍﻟﻌﻨﺼﺭ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻲ ﺍﻟﻤﻭﺼل ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻤﻊ ﺍﻟﻌﻨﺎﺼﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻷﺨﺭﻯ ﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﻫﻭ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﻤﻀﺨﻡ ﻋﻤﻠﻲ. – 2ﻴﺘﺼﻑ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺼﺭﻑ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﻗﻁﺏ ﺫﻭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺴﺎﻟﺒﺔ. – 3ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﺒﺎﺭﺓ: F1 1 2 S LC ﻴﻌﻁﻲ ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ: F 1 1 , 6 KHzﻗﺭﻴﺒﺔ ﻤﻥ Rﻭ ﻟﻜﻥ ﻻ ﺘﺴﺎﻭﻴﻬﺎ ،ﻓﻬﻲ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻨﻬﺎ ﺒﻘﻠﻴل. R ' ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ –4 c –5 ﺃ /ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻋﻠﻰ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ ﻴﻌﻁﻲ: F 2 5 , 0 KHzﻭ ﻟﻜﻨﻬﺎ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻨﻬﺎ ﺒﻘﻠﻴل. ﺘﻘﺎﺭﺏ R R ' ﺘﺯﺩﺍﺩ ﻤﻊ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ . Fﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﺏ /ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ R 'c cﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ ﺍﻻﻟﻜﺘﺭﻭﻨﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻀﺎﺌﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺒﻔﻌل ﺠﻭل ،ﻭﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﺤﻘﻴﻕ ﻫﺫﺍ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﻜﻭﻥﺘﺘﺯﺍﻴﺩ ﻤﻊ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ، Fﻫﺫﺍ ﻴﺩل R ' ﻋﻠﻰ ﺃﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ ﺘﺩل ،ﻭﺒﻤﺎ ﺃﻥ R ' ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻗل R c cﻋﻠﻰ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻔﻌﺎﻟﺔ ﻟﻠﻭﺸﻴﻌﺔ ﻫﻲ ﺃﻴﻀﺎ ﺘﺘﺯﺍﻴﺩ ﻤﻊ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ Fﻭ ﺘﺼﺒﺢ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ R 35 : ﻭﺍﻟﺘﻲ ﻫﻲ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻟﻤﺎ ﻴﺠﺘﺎﺯﻫﺎ ﺘﻴﺎﺭ ﻤﺴﺘﻤﺭ. ﺠـ /ﻟﺩﻴﻨﺎ: R F1 35 k F12 ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: K 39 35 1 , 56 1,6 2 ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺸﻲﺀ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ، F2ﻓﻨﺠﺩ: K 66 35 1, 24 52ﻨﺭﻯ ﺃﻥ ﻤﻌﺎﻤل ﺍﻟﺘﻭﺠﻴﻪ ﻫﻭ ﻨﻔﺴﻪ ﻓﻲ ﺤﺩﻭﺩ ﺃﺨﻁﺎﺀ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ﻭﻤﻨﻪ ﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﻨﻘﻭل ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rﺘﺯﺩﺍﺩ ﻤﻊ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺤﺴﺏ ﺍﻟﻨﻤﻭﺫﺝ ﺍﻟﻤﻘﺘﺭﺡ.
ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ)ﺨﺎﺹ ﺒﺸﻌﺒﺘﻲ ﺍﻟﺭﻴﺎﻀﻴﺎﺕ ﻭﺍﻟﺘﻘﻨﻲ ﺭﻴﺎﻀﻲ( ﺘﺼﻤﻴﻡ ﺍﻟﺩﺭﺱ -1ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻟﻨﻭﺍﺱ ﺜﻘﻠﻲ. -2ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ . R,L,C -ﺘﻤﺎﺭﻴﻥ -ﺤﻠﻭل ﺘﻤﺎﺭﻴﻥ ﺍﻟﻭﺤﺩﺓ -ﺘﻤﺭﻴﻥ ﻟﻠﺤل
-1ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻟﻨﻭﺍﺱ ﺜﻘﻠﻲ -1ﻤﻘﺩﻤﺔ:ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻭﻯ ﺍﻻﺤﺘﻜﺎﻜﺎﺕ )ﻓﻌل ﺍﻟﻬﻭﺍﺀ ﺃﻭ ﻓﻌل ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ( ﺍﻟﻤﺅﺜﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﺍﻟﻤﺜﺒﺕ ﺇﻟﻰ ﻨﺎﺒﺽ ﺃﻓﻘﻲ ﻏﻴﺭ ﻤﻬﻤﻠﺔ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﺯﻤﻥ.ﻭﻟﻘﺩ ﺭﺃﻴﻨﺎ ﻜﺫﻟﻙ ﺃﹼﻨﻪ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﻀﻌﻴﻔﺎ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻨﻭﺍﺱ ﺘﻜﻭﻥ ﺸﺒﻪ ﺩﻭﺭﻴﺔ ﺘﺘﻤﻴﺯ ﺒﺸﺒﻪ ﺍﻟﺩﻭﺭT ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻜﻭﻥ ﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﻨﻭﺍﺱ ،ﺤﻴﺙ : T T0 2S m kﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﻌﻭﻴﺽ ﺘﺨﺎﻤﺩ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻨﺎﺘﺠﺔ ﻋﻥ ﻗﻭﻯ ﺍﻻﺤﺘﻜﺎﻙ ،ﻨـﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨـﻭﹼﻓﺭ ﻟﻠﻬـ ّﺯﺍﺯ ﺍﻟﻁﺎﻗـﺔﺍﻟﻀﺎﺌﻌﺔ ﻟﻠﺤﺼﻭل ﻋﻠﻰ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺘﺴﻤﻰ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻗﺴﺭﻴﺔ ﺠﻴﺒﻴﺔ ﺩﻭﺭﻴﺔ ).(Oscillations forcées) f 0ﺤﻴﺙ = T0ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟـﺫﺍﺘﻲ( ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ : -1-2ﺘﻌﺭﻴﻑ : ﻴﻬﺘﺯ ﻫ ّﺯﺍﺯ ﻀﻌﻴﻑ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ )ﺍﺤﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﻬﻭﺍﺀ( ﺘﻭﺍﺘﺭﻩ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ 1 T0 ﺒﺎﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻗﺴﺭﻴﺔ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻬﺘﺯ ﺒﺘﻭﺍﺘﺭ fﻴﻔﺭﻀﻪ ﻋﻠﻴﻪ ﻫ ّﺯﺍﺯ ﺨﺎﺭﺠﻲ. ﻴﺴﻤﻰ ﺍﻟﻬ ّﺯﺍﺯ ﺒـ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ ).(Résonateur ﻴﺴﻤﻰ ﺍﻟﻬ ّﺯﺍﺯ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻲ ﺒـ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ).(Excitateur
f f0ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻐﻴﻴﺭ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ fﻟﻠ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ،ﻭ ﻨﻘﻴﺱ ﻓﻲ ﻜل ﻤ ّﺭﺓ ﺴﻌﺔ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻨﻭﺍﺱ ،ﻓﻨﻼﺤﻅ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ ﺘﻤﺭ ﻤﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﻭﺍﺘﺭ ﻤﻌﻴﻥ frﻴﻔﺭﻀﻪ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺴﻤﻰ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ. ﻨﺘﻴﺠﺔ : ﻟﻠﻤﺤﺭﺽ ﺤﺭﻜﺔ ﺠﻴﺒﻴﺔ ﺩﻭﺭﻫﺎ Tﺃﻱ ﺘﻭﺍﺘﺭﻫﺎ fﻫﻭ ﻴﻠﻌﺏ ﺩﻭﺭ ﻤﺤﺭﻙ Tﻭ ﻴﻭﻓﺭ ﺒﺎﺴﺘﻤﺭﺍﺭ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻟﻠ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ ﺍﻟﻤﻘﺭﻭﻥ ﺒﻪ ﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﻟﻪ ﺩﻭﺭ ﺨﺎﻤل . ﺇ ّﻥ ﺍﻟ ُﻤ َﺤﺭﺽ ﻴﻔﺭﺽ ﺘﻭﺍﺘﺭﻩ ﻋﻠﻰ ﺍ ﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ ﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﺒﺩﻭﺭﻩ ﻴﻬﺘﺯ ﺒﻨﻔﺱ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ .T
ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺇ ّﻥ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ frﻴﻜﻭﻥ ﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ f0ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﻀﻌﻴﻔﺎ.ﺇ ّﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻌﻁﻲ ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺴﻌﺔ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻔﺭﻀﻪ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ﻴـﺴﻤﻰ ﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ).(Courbe de résonance Tm f Hz fr ﻨﺘﻴﺠﺔ: f eﻟﻠ ُﻤﺠﺎ ِﻭﺏ. ﺇ ّﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ aﺤﺭﻜﺔ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟ ُﻤﺠﺎﻭﺏ ﺘﺨﺘﻠﻑ ﻋﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻟ ُﻤﺤ ِﺭﺽ. ﺇ ّﻥ ﺴﻌﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟ ُﻤﺠﺎﻭﺏ ﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺘﺤﺭﻴﺽ .fe ﺘﻜﻭﻥ ﻗﻴﻤﺔ aﺃﻋﻅﻤﻴﺔ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﺘﻘﺎﺭﺏ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ feﻤﻥ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ 1 T0 ﻨﻘﻭل ﺃ ّﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺘﺠﺎﻭﺏ ﻟﻠﻤﻁﺎل.
وﺷﻴﻌﺔ : -2-2ﺍﻟﺩﺭﺍﺴﺔ ﺍﻟﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ : ﺃ -ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻟﻨﻭﺍﺱ ﺜﻘﻠﻲ: ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻨﻭﺍﺴﺎ ﻤﻜﻭﻨﺎ ﻤﻥ ﻜﺭﺓ )ﺃﻭ ﻗﺭﺹ( ﻤﺜﺒﺘﺔ ﺇﻟﻰ ﺴﺎﻕ ﺘﺴﺘﻁﻴﻊ ﺍﻟﺩﻭﺭﺍﻥ ﺤﻭل ﻤﺤﻭﺭ ﺜﺎﺒﺕ. ﻨﺜﺒﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻬﺎﻴﺔ ﺍﻟﻌﻠﻴﺎ ﻟﻠﺴﺎﻕ ﻗﻭﺴﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﺩﻴﺩ ﻴﺴﺘﻁﻴﻊ ﺍﻟﺩﺨﻭل ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ. ﻗﻮس ﺣﺪیﺪي ﺱﺎق ﻣﻮﻟﺪ ﻟﻠﺘﻴﺎر اﻟﻤﺴﺘﻤﺮ ﻣﻮﻟﺪ ﻟﻠﺘﻮاﺗﺮات اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔGBFﺘﻐﺫﻯ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺒﻤﻭﻟﺩ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻤﺭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻌﻁﻲ ﺇﺸﺎﺭﺍﺕ ﻗﺼﻴﺭﺓ ﺍﻟﻤ ّﺩﺓ ﻓﻲ ﻤﺠﺎﻻﺕ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ﻨﺭﻤﺯ ﻟﻬﺎ ﺒـ .TEﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻐﺫﻯ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻟﻘﻭﺱ ﺍﻟﺤﺩﻴﺩﻱ ﻴﺨﻀﻊ ﻟﻔﻌل ﻗﻭﺓ ﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻴﺔ ﻭﺍﻟﺘﻲ ﺘﻜﻭﻥ ﺩﻭﺭﻴﺔ ﻟﻬـﺎ ﻨﻔـﺱ ﺍﻟﺩﻭﺭ TEﻟﻺﺸﺎﺭﺍﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻌﻁﻴﻬﺎ ﻤﻭﻟﺩ ﻟﻠﺘﻭﺍﺘﺭﺍﺕ ﺍﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ. ﺍﻟﺘﺤﻠﻴل :ﻤﻥ ﺨﻼل ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ ﻨﻼﺤﻅ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺩﻭﺭ Tﻟﻠﻨﻭﺍﺱ ﻟﻪ ﻨﻔﺱ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ TEﻟﻠﻘﻭﺓ ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻴﺔ ،ﻭﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻨﻘﻭل ﺃ ّﻥ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻨﻭﺍﺱ ﻗﺴﺭﻴﺔ .ﻭﻴﺴﻤﻰ ﺍﻟﺘﺠﻬﻴﺯ )ﻤﻭﻟﺩ – ﻭﺸﻴﻌﺔ( ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ. ﻜﻤﺎ ﺘﺒﻴﻥ ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ θmﻟﻼﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﺎﻟﺩﻭﺭ ) TEﺃﻱ ﺒﺎﻟﺘﻭﺍﺘﺭ( ﻟﻠ ُﻤﺤ ِﺭﺽ.ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺩﻭﺭ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ Tﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﻨﻭﺍﺱ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘـﺴﺭﻴﺔ ﺘـﺼﺒﺢ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ.ﻜﻤﺎ ﺒﻴﻨﺕ ﺍﻟﺘﺠﺎﺭﺏ ﺃﹼﻨﻪ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﻀﻌﻴﻔﺎ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻜﺒﻴﺭﺓ .ﻨﻘـﻭل ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺤﺎﺩ.
ﻭﻜﹼﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﻜﺒﻴﺭﺍ ،ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﺼﻐﻴﺭﺓ.ﻨﻘﻭل ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﻏﺎﻤﺽ .ﻭﻴﻜﻭﻥ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺩﻭﺭ TEﻟﻠﻘ ّﻭﺓ ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻴﺔ ﺃﺜﻨﺎﺀ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﻤﺨﺘﻠﻔﺎ ﻋﻥ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﻨﻭﺍﺱ. ﻭﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﻜﺒﻴﺭﺍ ﺠﺩﺍ ﻓﺈﹼﻨﻪ ﻻ ﻴﺤﺩﺙ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ. Tm f Hz ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﺇ ّﻥ ﺩﻭﺭ )ﺘﻭﺍﺘﺭ( ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻟﻠ ُﻤ َﺠﺎﻭﺏ ﻴﻔﺭﻀﻬﺎ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ. ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ،ﺘﻜﻭﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ. ﻤﻥ ﺃﺠل ُﻤﺠﹶﺎ ِﻭﺏ ﻗﻠﻴل ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺩﻭﺭ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ ﻴﻜﻭﻥ ﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺩﻭﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ.
-3ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻟﻨﻭﺍﺱ ﻤﺭﻥ : -1-3ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ﻭ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ :ﻨﻌﻠﻡ ﺃﹼﻨﻪ ﻋﻠﻰ ﻁﺭﻴﻕ ُﻤ َﻤ ّﻭﺝ ) (piste onduléeﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﺴﻴﺎﻗﺔ ﺼﻌﺒﺔ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺴﺭﻋﺎﺕ ﻤﻌﻴﻨﺔ ،ﻭﺒﺎﻟﺘـﺎﻟﻲ ﺘﺄﺨﺫ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺓ ﺴﻌﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻥ ﺃﺠﻠﻬﺎ ﺍﺴﺘﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺓ ﻓﻲ ﺨﻁﺭ. ﺘﺠﺭﺒﺔ :ﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺘﺠﻬﻴﺯ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ ﺤﻴﺙ ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻐﻴﻴﺭ ﺩﻭﺭ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻤﺤﺭﻙ ،ﺜ ّﻡ ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻜﺒﻴﺭ ﺍﻻﺤﺘﻜﺎﻜﺎﺕ ﻭ ﺫﻟﻙ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻗﻁﻌﺔ ﻭﺭﻕ ﺍﻟﻤﻘﻭﻯ ﺍﻟﻤﺘﻭﺍﺠﺩﺓ ﺘﺤﺕ ﺍﻷﺴﻁﻭﺍﻨﺔ.
ﺍﻟﺘﺤﻠﻴل:ﺇ ّﻥ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ )ﺍﻟﻤﺤﺭﻙ( ﺫﻭ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﻤﺘﻐﻴﺭ ﻴﻔﺭﺽ ﺘﻭﺍﺘﺭﻩ fﻋﻠﻰ ﺍﻟ ُﻤﺠﺎ ِﻭﺏ ]ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ )ﻨﺎﺒﺽ +ﺃﺴﻁﻭﺍﻨﺔ([ ﺤﻴﺙ ﺃﹼﻨﻪ ﻴﺅﺜﺭ ﻋﻠﻴﺔ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺒﻜﺭﺓ ﻭ ﺨﻴﻁ ﻤﺭﺒﻭﻁ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻨﻬﺎﻴﺔ ﺍﻟﻌﻠﻴﺎ ﻟﻠﻨﺎﺒﺽ. ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻐﻴﻴﺭ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ fﻟﻠ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ﻭ ﻨﻘﻴﺱ ﻓﻲ ﻜل ﻤ ّﺭﺓ ﺴﻌﺔ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ. ﻓﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ ﺘﻤﺭ ﺒﻘﻴﻤﺔ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﻭﺍﺘﺭ frﻤﻌﻴﻥ ﻴﻔﺭﻀﻪ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ﻴﺴﻤﻰ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ. ﺇ ّﻥ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ frﻴﻜﻭﻥ ﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠ ُﻤ َﺠﺎﻭﺏ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ﻀﻌﻴﻔﺎ. ﺘﺤﻠﻴل ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ : ﻴﻤﺜل ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻲ ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺍﻟﺴﻌﺔ aﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ .fe ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ feﺼﻐﻴﺭ ﺠﺩﺍ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ aﺘﻜﻭﻥ ﺼﻐﻴﺭﺓ ﻟﻜﻥ ﻏﻴﺭ ﻤﻌﺩﻭﻤﺔ. ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ feﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠ ُﻤ َﺠﻭﺏ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ aﺘﻜﻭﻥ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ. ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ feﻜﺒﻴﺭ ﺠﺩﺍ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻟﺴﻌﺔ aﺘﺅﻭل ﺇﻟﻰ .0 -4ﺃﻤﺜﻠﺔ ﻋﻥ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺍﻟﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻜﻲ :ﺇ ّﻥ ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺘﻠﻌﺏ ﺩﻭﺭﺍ ﻫﺎﻤﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﻭﺍﺩﺙ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ ﺤﻴﺙ ﺘﻘﺘﺭﻥ ﺒﻜل ﺍﻟﺤﻭﺍﺩﺙ ﻭ ﻴﺘﺴﺒﺏ ﻓﻴﻬﺎ ﻜﻤﺎﺭﺃﻴﻨﺎ ﻋﺎﻤﻠﻴﻥ ﻫﻤﺎ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟ ُﻤﺤ ِﺭﻀﺔ ﻭﺍﻟﺘﻲ ﺘﺜﻴﺭ ﺍﻟﻅﺎﻫﺭﺓ ،ﻭﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟ ُﻤﺠﺎ ِﻭﺒﺔ ﻭﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﻠﻘﻰ ﺍﻟﻔﻌل ﻭ ﺘﺘﺄﺜﺭ ﺒﻪ.ﻴﺤﺩﺙ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﻋﻨﺩ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺘﺄﺜﻴﺭ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِﺭﺽ ﻤﻊ ﺍﺴﺘﺠﺎﺒﺔ ﺍﻟ ُﻤﺠﺎﻭﺏ ) T = T0ﺃﻭ ، (f = f0ﻓﻴﺒﻠﻎ ﺍﻷﺜـﺭ ﺃﻗﺼﺎﻩ. ﻤﺜﺎل :1ﺍﻷﺩﻭﺍﺕ ﺍﻟﻤﻭﺴﻴﻘﻴﺔ. ﺇ ّﻥ ﺍﻷﺩﻭﺍﺕ ﺍﻟﻤﻭﺴﻴﻘﻴﺔ ﺘﺘﻜﻭﻥ ﻏﺎﻟﺒﺎ ﻤﻥ ﺠﺯﺃﻴﻥ :ﻤﻨﺒﻊ ﻤﻬﺘﺯ ﻭ ﺼﻨﺩﻭﻕ ﻟﻠﺘﺠﺎﻭﺏ.
ﺇ ّﻥ ﺍﻟﻤﻨﺒﻊ ﺍﻟﻤﻬﺘﺯ )ﺤﺒﺎل ﺍﻟﻘﻴﺜﺎﺭﺓ ﻤﺜﻼ( ﺘﻠﻌﺏ ﺩﻭﺭ ﺍﻟ ُﻤ َﺤ ِّﺭﺽ ﺒﻴﻨﻤﺎ ﺍﻟﺼﻨﺩﻭﻕ ﻴﻠﻌﺏ ﺩﻭﺭ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎ ِﻭﺏ. ﻭ ﺒﺩﻭﻥ ﺍﻟ ُﻤ َﺠﺎﻭﺏ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻷﺼﻭﺍﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﹸﺘﺼﺩﺭﻫﺎ ﺍﻷﺩﺍﺓ ﻤﺴﻤﻭﻋﺔ ﺒﺼﻔﺔ ﻀﻌﻴﻔﺔ. ﻤﺜﺎل :2ﻋﺠﻼﺕ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺍﺕ. ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﻋﺠﻠﺔ ﺴﻴﺎﺭﺓ ﻏﻴﺭ ﻤﺘﻭﺍﺯﻨـﺔ ﺃﻱ ﻻ ﻴﻜـﻭﻥ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺘﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﻤﺤﻭﺭ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻌﺠﻠﺔ ،ﻓﺈﹼﻨﻪ ﻴﻅﻬﺭ ﺍﻀﻁﺭﺍﺏ ﻴﻘﻠﻕ ﺃﺜﻨﺎﺀ ﺍﻟﺴﻴﺎﻗﺔ ﻴﺴﻤﻰ .le shimmy ﻣﻮازﻥﺔ ﻋﺠﻼت ﺱﻴﺎرةﻜﻤﺎ ﺃﹼﻨﻪ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺠﺯﺀ ﻤﻥ ﻫﻴﻜل ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺓ ﻏﻴﺭ ﻤﺸﺩﻭﺩ ﺒﺼﻭﺭﺓ ﺠﻴﺩﺓ ،ﻓﺈﹼﻨﻪ ﻴﺒﺩﺃ ﻓﻲ ﺍﻻﻀﻁﺭﺍﺏ ﺒﺴﻌﺔ ﺠـﺩ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺴﺭﻋﺎﺕ ﻤﻌﻴﻨﺔ ﻟﻠﺴﻴﺎﺭﺓ ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻴﻌﻁﻲ ﺼﻭﺘﺎ ﻗﻭﻴﺎ ﻤﻘﻠﻘﺎ. ﻤﺜﺎل : 3ﺍﻷﺸﻐﺎل ﻀﺩ ﺍﻟﺯﻻﺯل.ﹸﺘﺼﻨﻊ ﺍﻟﻌﻤﺎﺭﺍﺕ ﻭﺍﻟﺴﺩﻭﺩ ﺍﻟﻤﺒﻨﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻨﺎﻁﻕ ﺍﻟﺯﻟﺯﺍﻟﻴﺔ ﺒﺤﻴﺙ ﺘﺘﺠﻨﺏ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﻤﻊ ﺍﻀـﻁﺭﺍﺒﺎﺕ ﺍﻷﺭﺽ ﺍﻟﻤﺒﻨﻴﺔ ﻋﻠﻴﻬﺎ
ﻓﻔﻲ ﻜﻭﺏ ) (Kobeﻓﻲ ﺍﻟﻴﺎﺒﺎﻥ ﻴﻭﻡ 17ﺠﺎﻨﻔﻲ ،1995ﹸﻗﺘل ﺤﻭﺍﻟﻲ 6400ﺸﺨﺹ ﺒﺴﺒﺏ ﺍﻟﺯﻟﺯﺍل. ﻤﺜﺎل :4ﺘﺤﻁﻴﻡ ﺠﺴﺭ ﻁﺎﻜﻭﻤﺎ.ﻟﻘﺩ ﹸﺸّﻴﺩ ﺠﺴﺭ ﻁﺎﻜﻭﻤﺎ )ﺍﻟﻭﻻﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﺤﺩﺓ ﺍﻷﻤﺭﻴﻜﻴﺔ( ﻓﻲ 7ﻨﻭﻓﻤﺒﺭ ،1940ﻟﻜﻥ ﺒﻌﺩ ﺴﺘﺔ ﺃﺸـﻬﺭ ﺘﺤﻁـﻡ ﺒﺴﺒﺏ ﺍﻟﺭﻴﺢ.ﻭﻗﺩ ﻓ ّﺴﺭ ﺫﻟﻙ ﺒﺴﺒﺏ ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺍﻟﺘﻲ ﻜﺎﻨﺕ ﺒﺴﺒﺏ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻨﺘﺠﺕ ﻋﻥ ﺍﻟﺭﻴﺢ ﺤﻴﺙ ﺘﺴﺎﻭﻯ ﺩﻭﺭ ﺍﻟﺭﻴﺢ ﺒﺩﻭﺭ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺠﺴﺭ. ﻓﻲ ﻤﺎ ﻴﻠﻲ ﺒﻌﺽ ﺍﻟﺼﻭﺭ ﻟﻤﺭﺍﺤل ﻟﻠﺠﺴﺭ ﺤﺘﻰ ﺘﺤﻁﻤﻪ.15اﻟﺼﻮرة 2 اﻟﺼﻮرة 1اﻟﺼﻮرة 4 اﻟﺼﻮرة 3 اﻟﺼﻮرة 5
ﻋﻤل ﺘﻁﺒﻴﻘﻲ :ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ .ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺍﻟﻬﺩﻑ :ﺍﻟﺘﻌﺭﻑ ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺍﻟﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻜﻲ. ﺍﻷﺩﻭﺍﺕ ﺍﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻠﺔ :ﻨﺎﺒﺽ ﺜﺎﺒﺕ ﻤﺭﻭﻨﺘﻪ kﻭ ﻜﺘﻠﺔ ،ﻤﺤﺭﻙ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ،ﻗﺭﺹ ،ﻤﺴﻁﺭﺓ ،ﺨﻴﻁ ،ﺒﻴﺸﺭ ﻴﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺴﺎﺌل ،ﺒﻜﺭﺓ،ﻜﺭﻭﻨﺯﻤﺘﺭ ،ﻤﺠﻨﺤﺎﺕ ) (ailettesﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﺍﻟﺴﻁﺢ. ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ :ﻨﻌﻠﻕ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﻬﺎﻴﺔ ﺍﻟﺴﻔﻠﻰ Aﻟﻠﻨﺎﺒﺽ ﺍﻟﺸﺎﻗﻭﻟﻲ ﻜﺘﻠﺔ ،mﻭﻴﺜﺒﺕ ﻓﻲ ﻨﻬﺎﻴﺘﻪ ﺍﻟﻌﻠﻴﺎ Bﺘﺠﻬﻴﺯ ﻴﺯﻭﺩﻩ ﺒﺤﺭﻜـﺔ.( f 1 ﺠﻴﺒﻴﺔ ﺩﻭﺭﻫﺎ ) Tﺘﻭﺍﺘﺭﻫﺎ Tﻴﺘﻜﻭﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﺠﻬﻴﺯ ﻤﻥ ﺨﻴﻁ ﻴﻤﺭ ﻋﻠﻰ ﻤﺤﺯ ﺒﻜﺭﺓ ﻭ ﻤﺭﺒﻭﻁ ﻓﻲ ﻨﻘﻁﺔ ﺇﻟﻰ ﻗﺭﺹ ﻴﺩﻭﺭ ﺤـﻭل ﻤﺤـﻭﺭ ﺃﻓﻘﻲ ،ﻭﺘﻜﻭﻥ ﺴﺭﻋﺔ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﻭﺘﻭﺍﺘﺭ ﺤﺭﻜﺔ Bﻤﺘﻨﺎﺴﺒﺔ. ﺘﻐﻤﺭ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻓﻲ ﺴﺎﺌل ،ﻓﻬﻲ ﺇﺫﻥ ﺘﺨﻀﻊ ﺇﻟﻰ ﻗﻭﺓ ﺍﺤﺘﻜﺎﻙ. ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺘﻐﻴﻴﺭ ﺒﺒﻁﺀ ﺴﺭﻋﺔ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻤﺤﺭﻙ. -1ﻟﻤﺎﺫﺍ ﻨﻘﻭل ﻋﻥ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ ﺃﹼﻨﻬﺎ ﻗﺴﺭﻴﺔ ؟ -2ﺃ -ﻤﺎ ﻫﻲ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩﺓ ﺒﻴﻥ ﺴﻌﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﻤﺭﻜﺯ ﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ Gﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ﻭﺍﻟﻨﻬﺎﻴﺔ ﺍﻟﺴﻔﻠﻰ Aﻟﻠﻨـﺎﺒﺽ؟ ﺒ ّﺭﺭ. ﺏ -ﺼﻑ ﺴﻌﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﻴﺔ ﺍﻟﻌﻠﻴﺎ Bﻟﻠﻨﺎﺒﺽ.
-3ﺇ ّﻥ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ )ﻤﺤﺭﻙ ،ﻗﺭﺹ ،ﺨﻴﻁ( ﻫﻲ ﺠﻤﻠﺔ ُﻤ َﺤ ِﺭﻀﺔ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ ﻭﺍﻟﻤـﺴﻤﺎﺓ ُﻤﺠـﺎﻭﺏ. ﺍﺸﺭﺡ ﺍﻟﻜﻠﻤﺘﻴﻥ. . f 0ﺒﻤﻌﺭﻓـﺔ mﻭ ، k ﺃ -ﻨﻌﺭﻑ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨـﺎﺒﺽ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗـﺔ 1 -4 T0 ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻠﺔ.ﺏ -ﻗﺎﺭﻥ ﺒﻴﻥ ﻗﻴﻡ f0ﻭ fﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟ ُﻤ َﺤﺭﻀﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻤﻥ ﺃﺠﻠﻬﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺃﻋﻅﻤﻴﺔ. -5ﻨﻀﻊ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻤﺠﻨﺤﺔ ﻤﻬﻤﻠﺔ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ .ﻨﻘﻭﻡ ﺒﻨﻔﺱ ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ ﺍﻟﺴﺎﺒﻘﺔ .ﻜﻴـﻑ ﺘﺘﻁـﻭﺭ ﻗﻴﻤـﺔ ﺴـﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﺯﻴﺩ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ؟ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴل: -1ﺇ ّﻥ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ )ﻤﺤﺭﻙ ،ﻗﺭﺹ ،ﺨﻴﻁ( ﺘﻔﺭﺽ ﺤﺭﻜﺔ ﺠﻴﺒﻴﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ aeﻭ ﺩﻭﺭﻫﺎ .Teﻨﻼﺤﻅ ﺃ ّﻥ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ ﺤﺭﻜﺔ ﺠﻴﺒﻴﺔ ﺩﻭﺭﻫﺎ Teﻭ ﺴﻌﺘﻬﺎ aﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻋﻥ .ae ﻨﻘﻭل ﺃ ّﻥ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ ﻫﻲ ﻗﺴﺭﻴﺔ. -2ﺃ -ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩﺓ ﺒﻴﻥ ﺴﻌﺔ Gﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ﻭ ﺍﻟﻨﻬﺎﻴﺔ :Aﺇ ّﻥ Gﻭ Aﻟﻬﻤﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ )ﺍﻟﻨﻭﺍﺱ ﺍﻟﻤﺭﻥ( ،ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺈ ّﻥ Gﻭ Aﻟﻬﻤﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺴﻌﺔ. ﺏ -ﺇ ّﻥ ﺴﻌﺔ ﺤﺭﻜﺔ Bﺜﺎﺒﺘﺔ ﻋﻠﻰ ﻋﻜﺱ ﺤﺭﻜﺔ .A -3ﺍﻟﺸﺭﺡ :ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ )ﻤﺤﺭﻙ ،ﻗﺭﺹ ،ﺨﻴﻁ( ﻫﻲ ُﻤﺤﺭﻀﺔ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﹼﻨﻬﺎ ﺴﺘﻔﺭﺽ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ. ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ )ﺠﺴﻡ – ﻨﺎﺒﺽ( ﻫﻲ ﺍﻟ ُﻤﺠﺎ ِﻭﺏ ﻓﻬﻲ ﺘﺘﻠﻘﻰ ﺍﻟﻔﻌل ﻭ ﺘﺘﺄﺜﺭ ﺒﻪ. -4ﺃ -ﺤﺴﺎﺏ :f0 f0 ﻟﺩﻴﻨﺎ1 : T0 f0 1 k T 0ﺃﻱ ﺃ ّﻥ 2S m ﻭ ﻨﻌﻠﻡ ﺃ ّﻥ 2S m k ﺒﻤﻌﺭﻓﺔ ﻗﻴﻡ mﻭ ، kﻨﻘﻭﻡ ﺒﺤﺴﺎﺏ .f0 ﺏ -ﺒﻴﻨﺕ ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ ﺃ ّﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ fﻤﻘﺎﺭﺒﺔ ﻟﻘﻴﻤﺔ .f0 -5ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﺯﻴﺩ ﺍﻟﺘﺨﺎﻤﺩ ،ﻓﺈ ّﻥ ﺴﻌﺔ ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺘﺘﻨﺎﻗﺹ ﻭﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﻤﻥ ﺃﺠل ﻤﺠـﺎل ﻋﺭﻴﺽ ﻟﻠﺘﻭﺍﺘﺭ ﻭ ﻤﻨﻪ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﻏﺎﻤﻀﺎ.
-2ﺍﻻﻫﺘﺯﺍﺯﺍﺕ ﺍﻟﻘﺴﺭﻴﺔ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ RLC ﻨﺸﺎﻁ :1ﺍﻟﻤﻤﺎﻨﻌﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻟﺩﺍﺭﺓ .RLC ﻨﺤﻘﻕ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ Electronics workbenchﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: ﻨﻀﺒﻁ ﻗﻴﻤﺔ ﺘﻭﺍﺘﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻤﺘﻨﺎﻭﺏ ﺍﻟﺠﻴﺒﻲ ﻟﻠﻤﻭﻟﺩ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ .f = 200 Hzﻓﻲ ﻜل ﻤﺭﺓ ﻨﻐﻴﺭ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻌﻅﻤﻰ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﻜﻤﺎ ﻫﻭ ﻤﺒﻴﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺩﻭل ﺜﻡ ﻨﻐﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻭﻨﺴﺠل ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘـﻲ ﻴﺸﻴﺭ ﺇﻟﻴﻬﺎ ﺠﻬﺎﺯ ﺍﻷﻤﺒﻴﺭ ﻤﺘﺭ. – 1ﺃﻜﻤل ﺠﺩﻭل .) U0 ( V 12345) I0 ( mA(Ω)z U0 I0 – 2ﻤﺎﺫﺍ ﺘﻼﺤﻅ ﻓﻲ ﻤﺎ ﻴﺨﺹ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ U 0؟ ﻜﻴﻑ ﻴﺩﻋﻰ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﻭﻤﺎﺫﺍ ﻴﻤﺜل؟ ﺍﺸـﺭﺡ I0 ﺒﺎﺨﺘﺼﺎﺭ ﻜﻴﻑ ﻴﺅﺜﺭ ﻋﻠﻰ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ؟ – 3ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺭﺒﻁ U0ﺒـ . I0 – 4ﻗﺎﺭﻥ ﻗﻴﻤﺔ Rﻤﻊ ﻗﻴﻤﺔ . zﻤﺎﺫﺍ ﺘﻼﺤﻅ ؟
ﺘﺤﻠﻴل ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ : – 1ﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ﻨﻠﺨﺼﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: ) U0 ( V 12345 ) I0 ( mA 4,1 8,2 12,3 16,4 20,4)z U 0 (Ω 244 244 244 244 245 I0 – 2ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ U 0ﺜﺎﺒﺕ. I0ﻴﺩﻋﻰ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ : U 0ﻤﻤﺎﻨﻌﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ،ﻴﺭﻤﺯ ﻟﻪ ﺒﺎﻟﺭﻤﺯ zﻭﻫﻭ ﻴﻤﺜل ﻤﺨﺘﻠﻑ ﺍﻟﺼﻌﻭﺒﺎﺕ I0ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻭﺍﺠﻪ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻋﻨﺩ ﻤﺭﻭﺭﻩ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ .ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻴﻤﺔ zﻜﺒﻴﺭﺓ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﺘﺎﺯ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻀﻌﻴﻔﺔ.ﻴﻤﻜﻥ ﺍﻋﺘﺒﺎﺭ ﺃﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﻴﻤﺜل ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺒﺼﻔﺔ ﻋﺎﻤﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻭﺍﺠﻪ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻋﻨﺩ ﻤﺭﻭﺭﻩ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ. – 3ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺭﺒﻁ U0ﺒـ I0ﻫﻲ U 0 z I 0 : z | 12 – 4ﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﻗﻴﻤﺔ Rﻤﻊ ﻗﻴﻤﺔ zﺘﻌﻁﻲ: R ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﻤﻤﺎﻨﻌﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺃﻜﺒﺭ ﻤﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ.ﻨﺸﺎﻁ :2ﺘﺄﺜﻴﺭ ﺍﻟﺘﻭﺍﺘﺭ fﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻤﻁﺒﻕ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﻤﺎﻨﻌﺔ zﻟﻠﺩﺍﺭﺓ – RLCﺍﻟﺘﺠﺎﻭﺏ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ – 2ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ . Electronics workbench ﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ:
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134