Страница:Радио всем 1929 г. №01.djvu/27

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


колебаний зависит от времени разряда конденсатора, которое в физике называется «временем релаксации».

Другим примером электрических релаксационных к шзбапий. м: жет служи.ь известный электролитический прерыватель Венельта.

Итак, релаксационные колебания—это такие колебания, которые состоят из периодически повторяющегося апериодического процесса. Примером формы релаксационных колебаний может слуясить кривая, приведенная на рис. 2-А. Примеров механических релаксационных колебаний (выше мы привели пример электрических релаксационных колебаний) можно найти очень много. Например флаг или провод, раскачиваемые ветром, совершают не обычные синусоидальные, а именно типичные релаксационные колебания—давление ветра отклоняет их от положения равновесия, а затем они апериодически возвращаются к этому положению, ветер вновь их отклоняет, итак явление повторяется много раз.' Наконец, в биологии и даже в экономике можно найти примеры релаксационных колебаний. Например, жизнь многолетнего растения—это типичные релаксационные колебания с периодом колебаний в один год. Повторяющиеся экономические кризисы в капиталистических странах—это также релаксационные колебания: производство развивается, часть товаров не находит себе сбыта и постепенно скопляются большие товарные запасы, которые некому продать. Наступает кризис—производство резко сокращается, так как продукты его некуда девать. В течение кризиса часть товаров находит сбыт, часть вообще уничтожается, и в некоторый момент опять появляется нормальный спрос. После этого весь процесс повторяется вновь. Все происходит совершенно так же, как с периодическим повторением апериодического разряда кондепсатора, т. е. имеют место релаксационные колебания.

А-+- -4—4—4—4— норм, ритм 1

—4—4—Ч Ч—4— Нарыш раскопы

клапана

Р. с. .

Из всех этих ра~нозбразных прим р в, которые мы привели, легко вывести все характерные черты релаксационных колебаний и их отличие от обычных, синусоидальных колебаний. Прежде всего релаксационные колебания отличаются своей неправильной формой. В cmiyco- ндальшх колебаниях (рис. 2-Б) нарастание и спадание происходит по одному и тому же закону, н поэтому каждый по- лупериод симметричен относительно точки наибольшего отклонения (точки М. на рис. 2-Б). Наоборот, в релаксационных колебаниях нарастание и спадание происходят по разному, и поэтому они несимметричны относительно точки наибольшего отклонения (точки М на рис. 2-А).

Кроме того, период колебаний в случае синусоидальных и релаксационных колебаний зависит от совершенно различных причин. Например, в случае синусоидальных электрических колебаний, период, как известно, определяется величиной емкости и самоиндукции, а период релаксационных электрических

колебаний зависит от величины емкости и сопротивления. Эти две черты—неправильная форма и другие условия, определяющие период колебания, и отличают главным образом релаксационные колебания от обычных, синусоидальных.

Получение релаксационных колебаний.

В той же лаборатории «Филиппе», в которой исследовались релаксационные колебания, был разработан очень простой способ получения электрических колебаний этого типа при помощи неоновой лампы. Лампа эта представляет собой стеклянный баллон, наполненный благородным газом «неоном» при пониженном давлопии. В баллон лампы впаяны два одинаковых электрода. Если к электродам приложить напряжение, превышающее некоторую величину, которая называется напряжением зажигания лампы, то лампа вспыхивает-—разреженный неон начинает светиться и через него проходит электрический ток. Если же напряжение, приложенное к лампе, ниже напряжения зажигания, то лампа не загорается и вовсе не пропускает электрического тока.

Схема, служащая для получения релаксационных колебаний при помощи неоновой лампы (N), изображена на рис. 3. Действие этой схемы чрезвычайно просто. В момент включения батарея Е начинает заряжать конденсатор С через сопротивление R. Напряжение на обкладках конденсатора, а следовательно и на электродах лампы, постепенно р стег , о тех П'р, П'ка оно не достигнет н-пряжения зажигания лампы. В этот м .мент лампа вспыхивает и через нее начин ется ра.';)яд к шдепсатора. Заряд конденсатора постепенно убывает, сила тока через •ла щу ум ныпается и. наконец, сган > пится гак мала, что не может больше поддерживать неоновую лампу в з жженном состоянии-—лампа гаспет. В этот момент кондепсатор вновь начинает заряжаться и вся картина повторяется еще раз. Период такого колебания зависит от того, сколько времени требуется, чтобы конденсатор Зарядился до напряжения зажигания лампы, то есть от величины емкости С и сопротивления R. Изменяя эти величины, можно в очень широких пределах изменять период колебаний. При помощи такой схемы легко получить релаксационные колебания с периодом в одпу или даже несколько секунд.

Схема «электрического сердца».

Но вернемся к «электрическому сердцу». Для того чтобы оно было настоящей моделью живого сердца, его нужно устроить так же, как устроено это последнее. Человеческое сердце, как известно, состоит из двух шловип, каждая из которых в свою очередь делится на три части: «синус», «сердечное ушко» (эти две части вместе образуют «предсердие») и «желудочек». Но соответствующие части правой и левой половины сердца на независимы друг от друга—например, оба. желудочка сокращаются одновременно. Поэтому в сердце нужно различать только три отдельных независимых части — один «синус», одно «ушко» и один «желудочек». Выражаясь математически/можно сказать, что сердце—это «система с тремя степенями свободы».

Следовательно, чтобы построить электрическую модель сердца, надо применить, три отдельных генератора релаксационных колебаний. Так именно и поступили в лаборатории «Филиппе».

Затем возник такой вопрос. Ведь три отдельных части, из которых состоит сердце, соединены между собою клапанами. Это значит, что повышение давления крови в «ушке» отзывается на повышение давления в желудочке (клапан пропускает кровь из «ушка» в «желудочек», отчего и повышается давление в нем). Но обратного явления не происходит. Повышение давления в желудочке никак не отзывается на работе «ушка» (клапан не пропускает крови обратно из «желудочка» в «ушко»). Как же осуществить такую одностороннюю электрическую связь между тремя отдельными рс- лаксчци иными ген ер т рани? Зад ча эта. была разрешена чрезвычайно просто и остроумно. Читатель, вероятно, ужо догадывается, как именно. Ведь такая именно- «клапанная» связь получается, если два электрических контура связаны при пс-

. -4^.— - 1^"

нормальный ритм

некоренные сокрощ. „синуса"