Si l'on rapproche l'aiguille magnétique, elle aura tendance à devenir perpendiculaire au plan passant par l'axe du conducteur et le centre de rotation de l'aiguille. Cela indique que les forces spéciales agissent sur la flèche, appelées forces magnétiques . En plus de l'effet sur l'aiguille magnétique, le champ magnétique affecte les particules chargées en mouvement et les conducteurs porteurs de courant situés dans le champ magnétique. Dans les conducteurs se déplaçant dans un champ magnétique ou dans les conducteurs fixes situés dans un champ magnétique alternatif, une force électromotrice inductive (fem) apparaît.
Un champ magnétique
D’après ce qui précède, nous pouvons donner définition suivante champ magnétique.
L’un des deux côtés s’appelle un champ magnétique Champ électromagnétique, excité charges électriques particules en mouvement et une modification du champ électrique et se caractérise par un effet de force sur les particules infectées en mouvement, et donc sur les courants électriques.
Si vous faites passer un conducteur épais à travers du carton et y faites passer un courant électrique, alors la limaille d'acier versée sur le carton sera située autour du conducteur en cercles concentriques, représentant dans ce cas ce qu'on appelle les lignes d'induction magnétique (Figure 1). Nous pouvons déplacer le carton vers le haut ou vers le bas du conducteur, mais l'emplacement de la limaille d'acier ne changera pas. Par conséquent, un champ magnétique apparaît autour du conducteur sur toute sa longueur.
Si tu en mets des petits sur du carton aiguilles magnétiques, puis en changeant le sens du courant dans le conducteur, vous pouvez voir que les aiguilles magnétiques vont tourner (Figure 2). Cela montre que la direction des lignes d’induction magnétique change avec la direction du courant dans le conducteur.
Les lignes d'induction magnétique autour d'un conducteur porteur de courant ont les propriétés suivantes: 1) lignes d'induction magnétique conducteur droit avoir la forme de cercles concentriques ; 2) plus le conducteur est proche, plus les lignes d'induction magnétique sont denses ; 3) l'induction magnétique (intensité du champ) dépend de l'amplitude du courant dans le conducteur ; 4) la direction des lignes d'induction magnétique dépend du sens du courant dans le conducteur.
Pour indiquer la direction du courant dans le conducteur représenté en coupe, un symbole a été adopté, que nous utiliserons à l'avenir. Si nous plaçons mentalement une flèche dans le conducteur dans le sens du courant (Figure 3), alors dans le conducteur dans lequel le courant est dirigé loin de nous, nous verrons la queue des plumes de la flèche (une croix) ; si le courant est dirigé vers nous, nous verrons la pointe d'une flèche (pointe).
Figure 3. Symbole sens du courant dans les conducteurs
La règle de la vrille vous permet de déterminer la direction des lignes d'induction magnétique autour d'un conducteur porteur de courant. Si une vrille (tire-bouchon) avec un filetage à droite avance dans le sens du courant, alors le sens de rotation de la poignée coïncidera avec le sens des lignes d'induction magnétique autour du conducteur (Figure 4).
Une aiguille magnétique introduite dans le champ magnétique d'un conducteur porteur de courant est située le long des lignes d'induction magnétique. Par conséquent, pour déterminer son emplacement, vous pouvez également utiliser la « règle de la vrille » (Figure 5). Le champ magnétique est l'une des manifestations les plus importantes courant électrique et ne peut pas être obtenu indépendamment et séparément du courant.
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| Figure 4. Détermination de la direction des lignes d'induction magnétique autour d'un conducteur porteur de courant à l'aide de la « règle de la vrille » | Figure 5. Détermination du sens de déviation d'une aiguille magnétique amenée à un conducteur avec courant, selon la « règle de la vrille » |
Induction magnétique
Un champ magnétique est caractérisé par un vecteur induction magnétique, qui a donc une certaine grandeur et une certaine direction dans l'espace.
Une expression quantitative de l'induction magnétique résultant de la généralisation des données expérimentales a été établie par Biot et Savart (Figure 6). Mesurer les champs magnétiques des courants électriques par la déviation de l'aiguille magnétique différentes tailles et la forme, les deux scientifiques sont arrivés à la conclusion que chaque élément actuel crée un champ magnétique à une certaine distance de lui-même, dont l'induction magnétique est Δ B est directement proportionnel à la longueur Δ je cet élément, l'ampleur du courant qui circule je, le sinus de l'angle α entre la direction du courant et le rayon vecteur reliant le champ qui nous intéresse à un élément courant donné, et est inversement proportionnel au carré de la longueur de ce rayon vecteur r:
Où K– coefficient dépendant de Propriétés magnétiques l'environnement et sur le système d'unités choisi.
Dans le système rationalisé pratique absolu d'unités de l'ICSA
où µ 0 – perméabilité magnétique du vide ou constante magnétique dans le système MCSA :
µ 0 = 4 × π × 10 -7 (henry/mètre) ;
Henri (gn) – unité d'inductance ; 1 gn = 1 ohm × seconde.
µ – perméabilité magnétique relative– un coefficient sans dimension indiquant combien de fois la perméabilité magnétique d'un matériau donné est supérieure à la perméabilité magnétique du vide.
La dimension de l'induction magnétique peut être trouvée à l'aide de la formule
Volt-seconde est également appelé Weber (wb):
En pratique, il existe une unité d'induction magnétique plus petite - gauss (GS):
La loi de Biot-Savart permet de calculer l'induction magnétique d'un conducteur droit infiniment long :
Où UN– la distance du conducteur au point où l'induction magnétique est déterminée.
Intensité du champ magnétique
Rapport induction magnétique/produit perméabilités magnétiquesµ × µ 0 est appelé force du champ magnétique et est désigné par la lettre H:
B = H × µ × µ 0 .
La dernière équation relie les deux grandeurs magnétiques: induction et intensité du champ magnétique.
Trouvons la dimension H:
Parfois, une autre unité de mesure de l'intensité du champ magnétique est utilisée - Örsted (euh):
1 euh = 79,6 UN/m ≈ 80 UN/m ≈ 0,8 UN/cm .
Intensité du champ magnétique H, comme l'induction magnétique B, est une quantité vectorielle.
Une ligne tangente à chaque point dont la direction du vecteur induction magnétique coïncide avec la direction du vecteur induction magnétique est appelée ligne d'induction magnétique ou ligne d'induction magnétique.
Flux magnétique
Le produit de l'induction magnétique et de la taille de la zone, perpendiculaire à la direction Le champ (vecteur d'induction magnétique) est appelé flux du vecteur induction magnétique ou simplement Flux magnétique et est désigné par la lettre F :
F = B × S .
Dimension Flux magnétique:
c'est-à-dire que le flux magnétique est mesuré en volts-secondes ou webers.
La plus petite unité de flux magnétique est Maxwell (mks):
1 wb = 108 mks.
1mks = 1 GS× 1 cm 2.
Vidéo 1. L'hypothèse d'Ampère
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Vidéo 2. Magnétisme et électromagnétisme
Bonjour, chers lecteurs. De tout temps et de tout temps, les horlogers, lors de la création de mécanismes, ont essayé d'améliorer la précision des montres en utilisant diverses technologies. Et en courte période entre les années 50, quand ils régnaient en maître montres mécaniques et au début des années 70, lorsque les nouveaux rois de la précision, les montres à quartz, montent sur le trône, la star des montres à diapason scintilla dans le ciel et disparut. Dans les années cinquante, il existait déjà des prédécesseurs des montres à quartz, mais elles étaient loin d'être commercialisées. Bulova a décidé d'emprunter une voie alternative et rôle décisif C’est l’ingénieur suisse Max Hetzel qui a rejoint à cette époque le bureau de l’entreprise situé à Bienne.
En mars 1952, les horlogers d’Elgin et de Lip introduisent les montres électriques. Cette montre a été saluée comme la plus grande avancée horlogère depuis 450 ans.
Arde Bulova, qui était alors président des montres Bulova, a demandé à Max Hetzel d'étudier cette nouvelle montre. Le président craignait que son entreprise ne perde des parts de marché si elle ne produisait pas également des montres à piles. Max Hetzel rapporta ses découvertes à la direction de Bulova en avril 1952. Dans son rapport, il déclara que ces nouvelles montres à cellule galvanique utilisaient encore un balancier conventionnel et que cela ne pouvait pas conduire à une amélioration significative de la précision. Son rapport prévoyait que le transistor nouvellement développé serait un élément clé des futures horloges électroniques.
Bulova a commencé à développer l'Accutron en 1952. Accutron aurait dû être montre électronique, ce qui garantira une précision d'environ 2 secondes par jour ou 1 minute par mois. Le secret de cette précision sera un diapason, qui divisera chaque seconde en centaines de parties égales. En mars 1953, Hetzel reçut du siège de Bulova le premier transistor basse tension (Raytheon CK 722). Ce transistor et le filtre de fréquence à diapason que Hetzel avait développé précédemment lui ont permis de construire le premier oscillateur à diapason simple sur un morceau de bois ! Elle fonctionnait avec une fréquence de 200 Hz et était alimentée par une tension de 1,5 V. La roue avait 120 dents de 1/10 mm de long. Le premier prototype du mouvement horloger a été fabriqué en Suisse en 1955. En 1959, Max Hetzel et William Bennett achevèrent le développement de l'Accutron 214 au siège de Bulova à New York.
Alors, que sont les horloges à diapason ? Comme nous le savons, un diapason ressemble à un diapason à deux dents. Lorsqu'on les frappe, les branches du diapason se mettent à vibrer, avec une fréquence qui dépend de l'élasticité du matériau et Forme géométrique jambes La capacité de vibrations longues et stables a permis d'utiliser un diapason pour le réglage instruments de musique et pas seulement. Par exemple, un diapason était utilisé pour régler la vitesse des moteurs. Pour ce faire, des rayures ou des carrés ont été appliqués sur la partie rotative, et aux extrémités des diapasons il y avait des caches « fenêtres ». Et si vous regardez la partie rotative avec les marqueurs appliqués à travers la « fenêtre » d'un diapason oscillant à une certaine fréquence, vous pourrez voir comment la marque blanche soit reste immobile à la vitesse de rotation correcte, soit se déplace vers le haut ou vers le bas lorsqu'elle est là. il y avait des écarts dans le fonctionnement du moteur. C'est cette capacité à stabiliser les oscillations du diapason qui a trouvé une application dans le mécanisme de la montre en question. Généralement, les montres-bracelets mécaniques utilisent un régulateur de balancier (régulateur de balancier). La balance est l'unité centrale qui régule le déroulement du système oscillatoire. Dans une horloge à diapason, le rôle de régulateur est joué par un diapason miniature. La réalisation technique de ce système est une fusion de mécanique et d’électronique. Schéma électrique L'horloge à diapason est assez simple. Sans entrer dans les détails, il est constitué d’un transistor, d’une résistance et d’un condensateur. La montre est alimentée par une cellule galvanique. Des circuits magnétiques sont installés aux extrémités des pattes d'un diapason miniature. Au bas des circuits magnétiques sont fixés aimants permanents. La fourchette elle-même est rigidement fixée à la platine. Un cadre en plastique sur lequel sont enroulées deux bobines - une bobine d'impulsion et une bobine d'excitation est également fixé à la plaque de montre. Les bobines sont connectées en série.
Le mécanisme du diapason fonctionne comme suit : une fois l'alimentation fournie par l'élément galvanique, des aimants permanents avec des circuits magnétiques situés sur les pattes d'un diapason miniature commencent à osciller, se déplaçant le long des bobines (bobines d'impulsion et d'excitation). Une FEM (force électromotrice) apparaît dans la bobine d'excitation, qui débloque la transition du transistor. Le courant provenant de l'élément galvanique à travers la jonction collecteur-émetteur du transistor est fourni à la bobine d'impulsion. Le champ magnétique de la bobine affecte le diapason, lui donnant une impulsion, maintenant ainsi des vibrations constantes des jambes du diapason. Les fils enroulés sur la bobine avaient l'épaisseur d'un cheveu humain. Leur longueur totaleétait de 200 mètres. La fréquence de vibration des pattes d'un diapason miniature dépend de l'élasticité du matériau et de la forme géométrique des pattes. La vibration d’un diapason n’est pas visible ; en règle générale, la fréquence de vibration d’un diapason est de 360 Hz.
Un poussoir est fixé à l'une des pattes du diapason, transmettant mouvements oscillatoires diapason au mécanisme à cliquet. La roue de roulement du mécanisme à cliquet est en prise constante avec d'autres engrenages, entraînant l'ensemble du mécanisme d'horlogerie. Le cliquet est sécurisé par un ressort contre la rotation. Le mécanisme était très petit. Par exemple, une dent de roue à rochet mesurait 0,025 mm de largeur et 0,01 mm de hauteur. La roue elle-même mesurait 2,4 mm de diamètre et comptait 300 dents. En raison du fait que l’horloge émettait un léger bourdonnement ou un léger grincement, elle est devenue connue sous le nom d’« horloge chantante ». Plus pour de ce genre La montre se caractérisait par un mouvement fluide de la trotteuse.
Circuit d'horloge à diapason : T - transistor ; R - résistance ; C - condensateur ; L1 - enroulement de libération ; L2 - enroulement d'impulsions ; E - alimentation ( pile galvanique); 1 - diapason; 2 - mécanisme à cliquet ; 3 roues motrices ; 4 - flèches.
En fait, les premiers modèles de montres sont arrivés sur le marché en 1960. Bulova leur a donné le nom Accutron, qui vient de « Accu- » pour précision et « -tron » pour électronique. La montre est devenue très populaire ; elle a semblé aux acheteurs simplement un miracle technique. Leur précision était de plus ou moins 2 secondes par jour. A cette époque c'était excellent résultat pour les montres-bracelets. L’horloge était alimentée par une pile de 1,35 Volt, ce qui n’est pas facile à trouver de nos jours. La norme moderne est de 1,5 Volt.
Accutron Spaceview a été un succès inattendu. Ce modèle n'était pas réellement destiné à la vente, mais était fourni aux magasins d'horlogerie comme pièce d'exposition. Son cadran squeletté était destiné à mettre en valeur un mécanisme avancé. Mais les acheteurs ont beaucoup apprécié leur look futuriste, d'autant plus qu'à l'époque course spaciale et l'aube la science-fiction, et ils ont désespérément demandé à leur vendre Spaceview. Bulova a écouté ses clients et a lancé l'Accutron Spaceview.
En 1968, Heinz Haber, physicien allemand et consultant médical aérospatial, démontra comment technologie spatiale Peut affecter la vie quotidienne– le public a entendu le son de son propre Accutron SpaceView à travers le microphone.
Naturellement, les militaires s'intéressaient également à horloge précise. Pour les besoins de l'Air Force, des montres Accutron de calibre 214 ont été fournies.
Il ne s’agissait cependant pas de montres-bracelets, ces montres étaient destinées à être montées sur le tableau de bord. Des Accutrons spéciaux 24 heures sur 24 ont également été installés sur le tableau de bord des véhicules américains. vaisseau spatial. Pour la première fois, cela s'est produit dans mission spatiale Gémeaux. Et en 1969, de tels instruments Accutron ont été laissés sur la Lune par les astronautes d'Apollo 11 Neil Armstrong et Edwin Aldrin, et ils reposent maintenant dans la Mer de Tranquillité.
En 1962, l'Accutron 214 devient la première montre-bracelet certifiée pour être utilisée par le personnel ferroviaire.
En 1964, le président Lyndon Johnson a approuvé le Bulova Accutron comme cadeau d'État officiel de la Maison Blanche aux dirigeants étrangers.
Mais Bulov n’est pas le seul. En Union soviétique, il a été décidé de créer sa propre version de l’horloge à diapason. En 1962, la deuxième usine horlogère de Moscou a produit la « Glory Transistor » avec le calibre 2937. La Foire de Leipzig a présenté cette montre médaille d'or. La montre n'avait pas de couronne traditionnelle ; les aiguilles étaient déplacées par une « boucle d'oreille » rabattable sur le fond du boîtier. En fait, comme Accutron Spaceview.
Omega proposait de nombreux modèles intéressants, comme la célèbre série 300hz, qui utilisait un mouvement ETA-ESA 9162 cosmétiquement modifié.
Calibre Omega 1250 = ESA 9162 (date uniquement)
Calibre Omega 1255 = ESA 9210 (chronographe jour et date)
Calibre Omega 1260 = ESA 9164 (jour et date)
Le point culminant fut l’Omega 1220 MegaSonic, produit en 1973-1974. MegaSonic cadencé à 720 Hz, par rapport au 360 standard. La roue à rochet est plus petite, contrairement aux autres horloges à diapason. D'un diamètre de 1,2 mm, cette roue possède 180 dents (contre 2,4 mm et 300 dents dans les mécanismes 360 Hz). Ce qui était nouveau, c'est que l'embrayage électromagnétique transmettait l'énergie sans aucun contact. Cette technologie est rare, voire unique aujourd’hui. MegaSonic est l’une des montres à diapason les plus rares. MegaSonic a été produit avec deux versions de mécanismes : Calibre 1220 (date) et 1230 (jour et date).
Le chronographe Omega f300 Speedsonic sorti en 1972 sur le mouvement ESA 9162 était très intéressant.
Des montres à diapason ont également été produites par Eterna, Longines, Certina, Titus, Tissot, Zenith et bien d'autres.
Les mécanismes de ces montres sont agréables à regarder, ils se comparent avantageusement à la misère plastique de la plupart des calibres à quartz produits en série modernes.
Avec l’avènement du quartz, le chant de l’horloge « chantante » à diapason était terminé. Bulova et ETA ont arrêté la production de mouvements à diapason en 1977. Montre à quartzétaient plus simples, plus fiables et surtout plus précis et en même temps moins chers. Horloge à diapason Ils étaient très « gourmands » ; il fallait changer la pile deux voire trois fois par an. L'engrenage à plusieurs dents était difficile à fabriquer et en même temps ses ressources étaient limitées. Point faible Ces montres avaient un diapason fixé à la base, généralement réalisé par soudage par points. Mais néanmoins, pour l’époque, ces montres constituaient une véritable avancée et attirent aujourd’hui les amateurs d’horlogerie grâce à la partie technique intéressante et, bien sûr, à l’histoire.
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Des phénomènes de résonance peuvent être observés sur vibrations mécaniques toute fréquence, notamment sur les vibrations sonores. Nous avons un exemple de résonance sonore ou acoustique dans l’expérience suivante.
Plaçons deux diapasons identiques l'un à côté de l'autre, en tournant les trous des boîtiers sur lesquels ils sont montés l'un vers l'autre (Fig. 40). Les caissons sont nécessaires car ils amplifient le bruit des diapasons. Cela se produit en raison de la résonance entre le diapason et la colonne d’air enfermée dans la boîte ; c'est pourquoi les boîtes sont appelées résonateurs ou boîtes résonantes. Nous expliquerons plus en détail le fonctionnement de ces boitiers ci-dessous lors de l'étude de la répartition les ondes sonores dans l'air. Dans l’expérience que nous allons maintenant analyser, le rôle des cases est purement auxiliaire.
Riz. 40. Résonance des diapasons
Frappons l'un des diapasons, puis étouffons-le avec nos doigts. Nous entendrons le son du deuxième diapason.
Prenons deux diapasons différents, c'est-à-dire différentes hauteurs ton et répétez l’expérience. Désormais, chacun des diapasons ne répondra plus au son d’un autre diapason.
Il n'est pas difficile d'expliquer ce résultat. Les vibrations d'un diapason (1) agissent dans l'air avec une certaine force sur le deuxième diapason (2), l'amenant à effectuer des oscillations forcées. Puisque le diapason 1 effectue une oscillation harmonique, la force agissant sur le diapason 2 changera selon la loi de l'oscillation harmonique avec la fréquence du diapason 1. Si la fréquence de la force est la même que la fréquence naturelle du diapason 2 , puis une résonance se produit - le diapason 2 oscille fortement. Si la fréquence de la force est différente, alors les vibrations forcées du diapason 2 seront si faibles qu'on ne les entendra pas.
Les diapasons ayant très peu d'atténuation, leur résonance est aiguë (§ 14). Par conséquent, même une petite différence entre les fréquences des diapasons conduit au fait que l'un cesse de répondre aux vibrations de l'autre. Il suffit, par exemple, de coller des morceaux de pâte à modeler ou de cire sur les pattes d'un des deux diapasons identiques, et les diapasons seront déjà désaccordés, il n'y aura pas de résonance.
On voit que tous les phénomènes lors des oscillations forcées se produisent avec des diapasons de la même manière que dans les expériences avec oscillations forcées poids sur un ressort (§ 12).
Si le son est une note ( oscillation périodique), mais n'est pas un ton (vibration harmonique), alors cela signifie, comme nous le savons, qu'il est constitué d'une somme de tons : les plus bas (fondamentaux) et les harmoniques. Un diapason doit résonner avec un tel son chaque fois que la fréquence du diapason coïncide avec la fréquence de l’une des harmoniques du son. L'expérience peut être réalisée avec une sirène simplifiée et un diapason, en plaçant le trou du résonateur du diapason contre le signal intermittent. jet d'air. Si la fréquence du diapason est égale à , alors, comme il est facile de le constater, il répondra au son de la sirène non seulement à 300 interruptions par seconde (résonance avec la tonalité principale de la sirène), mais aussi à 150 interruptions - résonance à la première tonalité de la sirène, et à 100 interruptions - résonance à la deuxième tonalité, etc.
Il n'est pas difficile de reproduire avec des vibrations sonores une expérience semblable à l'expérience avec un jeu de pendules (§ 16). Pour ce faire, il vous suffit de disposer d'un ensemble de résonateurs sonores - diapasons, cordes, tuyaux d'orgue. Évidemment, les cordes d'un piano à queue ou d'un piano droit forment un ensemble très vaste. systèmes oscillatoires avec des fréquences propres différentes. Si, en ouvrant le piano et en appuyant sur la pédale, nous chantons une note fort sur les cordes, nous entendrons comment l'instrument répond avec un son de même hauteur et de timbre similaire. Et ici notre voix crée une force périodique dans l’air qui agit sur toutes les cordes. Cependant, seuls répondent ceux d’entre eux qui sont en résonance avec les vibrations harmoniques – les fondamentales et les harmoniques qui composent la note que nous chantons.
Ainsi, les expériences de résonance acoustique peuvent constituer d’excellentes illustrations de la validité du théorème de Fourier.
Histoire
voir également
- Accordeur pour accorder des instruments de musique
Remarques
Fondation Wikimédia. 2010.
Voyez ce qu'est « diapason » dans d'autres dictionnaires :
Diapason... Dictionnaire d'orthographe-ouvrage de référence
- (du latin caméra et tonus). Instrument en acier en forme de fourchette à deux dents, à travers lequel est donné le son d'une chapelle chantante. Dictionnaire mots étrangers, inclus dans la langue russe. Chudinov A.N., 1910. DIAPASON de lat. caméra, et ton, ton.… … Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe
Fourchette- Diapason. TUNING FORK (allemand Kammerton), un appareil (vibrateur à son automatique) qui produit un son qui sert de norme de hauteur lors de l'accordage d'instruments de musique pour le chant choral. La fréquence standard du ton A de la première octave est de 440 Hz. ... Illustré Dictionnaire encyclopédique
- (allemand Kammerton), un appareil (vibrateur à son automatique) qui produit un son qui sert de norme de hauteur lors de l'accordage d'instruments de musique pour le chant choral. La fréquence standard du ton A de la première octave est de 440 Hz... Encyclopédie moderne
- (allemand : Kammerton) un appareil qui est une source sonore qui sert de norme de hauteur lors de l'accordage d'instruments de musique et du chant. La fréquence tonale de référence pour la première octave est de 440 Hz... Grand dictionnaire encyclopédique
DIAPASON, diapason, mari. (Allemand : Kammerton) (musique). Un instrument en acier en forme de fourchette qui produit un son lorsqu'on le frappe solide toujours le même son, qui sert de tonalité principale lors de l'accordage des instruments dans un orchestre, ainsi que dans une chorale... ... Dictionnaire Ouchakova
DIAPASON, hein, mari. Un instrument métallique qui produit un son lorsqu'il est frappé, qui est la norme de hauteur lors de l'accordage des instruments et du chant choral. | adj. diapason, oh, oh. Dictionnaire explicatif d'Ojegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992… Dictionnaire explicatif d'Ojegov
- « TUNING FORK », URSS, studio de cinéma ODESSA, 1979, couleur, 115 (TV) min. Film scolaire. Les élèves de neuvième année traitent de leurs problèmes. Des versions d'Odessa de films de D. Asanova ont été utilisées. Acteurs : Elena Shanina (voir SHANINA Elena... ... Encyclopédie du cinéma
- (diapason, Stimmgabel, diapason) sert à obtenir un son simple d'une hauteur constante et certaine. C'est son importance à la fois en physique et en musique. Il est généralement préparé en acier et ressemble à une fourchette avec deux complètement... ... Encyclopédie de Brockhaus et Efron
fourchette- a, m. Un dispositif sous la forme d'une fourchette élastique à deux dents en acier qui, lorsqu'elle est frappée, produit un son d'une certaine fréquence, une tonalité conventionnelle pour accorder les instruments. [J'ai] imaginé une symphonie. J'y introduireai les accords de centaines de cloches, accordés sur divers diapasons (V.... ... Dictionnaire populaire de la langue russe
Livres
- Diapason de l'enfance et quelques chefs-d'œuvre. Histoires sur les grands et les petits à la maternelle, Zhuravleva L.V.. Ce livre adapte les enseignants et les parents à ce diapason de l'enfance, qui vous permet de ressentir la beauté particulière de la vie avec les enfants. Elle peut être en partie considérée comme méthodologique, révélatrice...
Beats sont un cas particulier interférence des ondes(voir section suivante). L'essence du phénomène de battement est que la somme de deux vibrations harmoniques les fréquences proches n 1 et n 2 sont perçues comme une oscillation de fréquence n égale à (n 1 + n 2)/2 et d'amplitude qui change périodiquement dans le temps avec une fréquence n B = |n 1 -n 2 |.
Objectif du travail : maîtriser la méthode de mesure de la fréquence vibratoire par le phénomène des battements.
IDÉE DE MÉTHODE
Pour les mesures utilisant la méthode Beat, certains fréquence de référence, disons n°1 . Des oscillations de cette fréquence se superposent aux oscillations étudiées. La fréquence de battement est directement mesurée,égal différences les fréquences étudiées et de référence n B. La fréquence souhaitée
n = n 1 ± n B. (10)
Le choix de l’un des signes nécessite des considérations complémentaires selon les cas d’espèce.
MONTAGE EXPÉRIMENTAL
Appareils et accessoires : oscilloscope, deux diapasons (n 0 = 440 Hz) sur caissons de résonateurs (sur l'un il y a une échelle), raccords pouvant se fixer sur les branches du diapason, chronomètre, microphone, marteau.
| Riz. 4. |
La configuration utilisée dans ce travail est illustrée à la figure 4. Microphone 1 situé dans l'espace entre les caissons du résonateur 2 . Exactement là vibrations sonores, créé par des diapasons 3 , ont une amplitude maximale. Le signal électrique du microphone est enregistré par un oscilloscope 4 .
PROGRÈS
1. Retirez le manchon du diapason gradué. Placez l'un des accouplements sur l'autre diapason plus près du centre de la branche. Un diapason sans manchon dans ce cas est le diapason standard.
2. Mettez l'oscilloscope sous tension courant alternatif 220 V et laissez l'appareil chauffer pendant 2-3 minutes : un point lumineux doit apparaître sur l'écran. A l'aide des boutons de commande (luminosité, mise au point, décalage selon « X » et « Y ») du tableau de bord, déplacez le point vers le centre de l'écran, obtenez une luminosité et une netteté suffisantes.
3. Si vous frappez les deux diapasons avec un marteau, la bande lumineuse sur l'écran changera périodiquement de longueur en raison des battements sonores. Configurez votre oscilloscope. Pour ce faire, frappez légèrement l'un des diapasons avec un marteau et utilisez l'interrupteur « Gain » sur le panneau de l'oscilloscope pour obtenir un « étirement » notable du point lumineux sur l'écran dans la direction verticale. Vous pouvez maintenant prendre des mesures.
4. Mesurez le temps t possible avec un chronomètre plus n périodes de « respiration » de la bande sur l'écran. D'après la formule n B = n/t calcule la fréquence de battement.
5. À l'aide de la formule n 1 = n 0 - n B, calculez la fréquence du diapason avec le manchon attaché.
6. Répétez la mesure n 1 plusieurs fois et trouvez la valeur moyenne.
7. Fixez le manchon à un diapason gradué. Or ce diapason sera celui étudié, et l'autre, dont la fréquence n 1 a déjà été mesurée, sera celui de référence.
8. À l'aide de la méthode décrite, déterminez les fréquences de battement et les fréquences propres d'un diapason avec un manchon pour ses différentes positions sur la branche du diapason.
9. Tracez un graphique de la fréquence du diapason en fonction de la distance entre le manchon et la base du diapason. Expliquez les tendances observées.
QUESTIONS DE TEST ET TÂCHES DE TRAVAIL
1. Décrivez le phénomène des battements.
2. Décrivez l'idée et les caractéristiques de la mesure de la fréquence à l'aide de la méthode des battements.
3. Selon vous, quels sont les avantages et les inconvénients de cette méthode de mesure de fréquence ?
4. Décrire montage expérimental, utilisé dans le travail.
5. Quelle est la fonction des caissons de résonateur ?
6. Pourquoi la fréquence du diapason change-t-elle lorsque l'on bouge le manchon ? Justifiez le choix du signe ²-² dans cette formule 10.
7. Expliquez vos résultats expérimentaux.
8. **Deux diapasons montés sur des boîtiers de résonateur ont des fréquences propres w 1 et w 2. Lorsqu'un diapason est excité, le second ne sonne pratiquement pas. Comment faire sonner le second en n’excitant qu’un seul diapason ?
9. ** Qu'il y ait deux diapasons à votre disposition UN Et B avec de longues branches et deux manchons. La tâche consiste à effectuer le travail décrit. Comme vous l'avez probablement déjà vu, si vous attachez un manchon à l'un des diapasons, alors à mesure que la distance entre la base du diapason et le manchon augmente, la fréquence de battement augmente et, tôt ou tard, sa mesure devient impossible. . Cependant, il semblerait que cela soit réalisable. Premièrement, sur un diapason, par exemple, UN fixer l'accouplement relativement près de la base de la fourche et, à l'aide d'un diapason B en standard, mesurer la fréquence du diapason UN. Maintenant le diapason UN peut servir de référence, mettre le manchon sur la branche du diapason B et déterminer sa fréquence pour la position du manchon plus haute que sur la branche du diapason UN. Encore une fois, sélectionnez le diapason comme référence B déjà avec la nouvelle position du manchon, et mesurer les fréquences du diapason UN pour les nouvelles positions de l'accouplement qui y est attaché. Ainsi, en utilisant alternativement des diapasons comme référence, il semblerait possible de déterminer les fréquences du diapason UN pour toutes les positions possibles du manchon dessus. Selon vous, quel est l’inconvénient de cette méthode ?
