Что нужно - увидеть, как умножается амплитуда в стоячей волне. Осциллограф и покажет амплитудно-временную характеристику этого процесса.
СВ возникает всегда в длинных линиях или резонаторах. На любых частотах, правда с разной эффективностью. Если конечно присутствуют условия отражения.
Но это совершенно не означает, что амплитуда СВ в пучностях всегда будет расти или приумножаться с течением времени. Отнюдь. Рост амплитуды будет лишь при выполнении строго определенных дополнительных условий. О них чуть ниже.
Подключив наобум осциллограф к концу длинной линии или резонатору, и подав сигнал с генератора (кратный электрической длине провода) никакого приумножения амплитуды увидеть все равно не получится. По одной простой причине - резонатор будет "глух" к потугам источника возбуждения на всех частотах, за исключением частоты его ЛС резонанса (ну и её гармоник). Только на этой частоте в нем возникает волна. Прямая, и как следствие - отраженная. Но вероятность того, что длина этих волн окажется кратной электрической длине провода близка к нулю. Никакого волнового резонанса не получится. СВ - да, будет, а вот ВР - нет! Для того, чтобы он проявился как раз и надо совместить частоту ЛС резонанса с электрической длиной провода.
Осциллограф, подключенный к концу резонатора покажет некую результирующую амплитуду СВ в этой точке (конец резонатора). Но это место не будет являться пучностью СВ. Пучность (одна или несколько) фактически может оказаться в резонаторе в совершенно произвольном месте. Поэтому я и говорил, что увидеть форму СВ конкретного резонатора можно лишь сканируя по точкам его поверхность датчиком МП подключенным к осциллографу (последовательный метод, можно вполне обойтись одним каналом), либо одновременно десятком-другим каналов (параллельный метод). У каждлго резонатора будет своя неповторимая форма СВ, как отпечатки пальцев у человека.
Физически, совмещение резонансов сводится к тому, чтобы зафиксированную любым из вышеупомянутых методов пучность СВ сдвинуть четко на конец резонатора. Только тогда прямая и отраженная волны начнут складываться в оптимальной фазе, что приведет к лавинообразному росту амплитуды СВ.
Если на конец резонатора сдвинуть узел СВ, то СВ исчезнет, как впрочем и какие либо колебания. Прямая и отраженная волны будут складываться в противофазе, уничтожая друг друга...
Картинки не привожу, они были выложены еще на 1-х страницах темы.
Будете опыт ставить или так и остановитесь на рисунках на полупрозрачной бумаге?
То, о чем я говорю, основывается на многочисленных проведенных мною опытах. Так, что если мои объяснения "на бумаге" вас не устраивают - вперед и с песней. Понадобится генератор, осциллограф двухканальный, катушка типа вторички ТТ и некоторое количество времени. И не забудьте поделиться результатами...
По вашему энергия должна нарасти лавинообразно и резонатор должен просто разорваться!
Именно так и бывает у радиолюбителей, когда совершенно случайно при работе передатчика совмещаются резонансы и выгорают мощнейшие с толстыми проводами дроссели (они же - резонаторы). Выгорают не по всей длине, а именно втом месте, где сформировалась пучность тока с лавинообразным ростом амплитуды. Описний таких случаев в сети достаточно много.
По вашей логике получается, что при взаимодействии прямой и отражённой волны возникает увеличение энергии. Тогда при следующем периоде увеличение должно произойти уже в 16 раз!!! Таким образом происходит непрерывное приращение энергии.
По моей логике в резонаторе происходит накопление энергии до тех пор, пока не наступит один из следующих случаев:
- резонатор разрушится под воздействием амплитуд напряжения или тока, возросших сверх его прочностных конструктивных характеристик.
- при существенном запасе прочности, колебания в резонаторе постепенно "войдут в насыщение" в соответствии с его конструктивной добротностью. Потери ведь никто не отменял. А факторов, сдерживающих неконтролируемый рост амплитуды таких процессов в природе достаточно много. Это и потери при отражении. И потери при распространении в среде. И "набег фаз" при многократных переотражениях. И много еще других факторов, ограничивающих добротность резонансных систем
Опять же по моей логике - прирост амплитуды при каждом столкновении волн идет не в геометрической прогрессии, а путем геометрического сложения. Т.е. к примеру - прямая волна, порожденная внешним генератором имеет амплитуду 10 вольт, отраженная - то же 10 В (потерями пока пренебреганм). Если они встречаются именно в точке своих максимальных амплитуд (это и есть условие волнового резонанса), результирующая амплитуда в пучности СВ становится равной 20 В. Это при первом столкновении. Но процесс накачки ведь продолжается. И волны уже попавшие в резонатор тоже никуда не делись, и готовы побегать туда-сюда, как шарик в пинг-понге.
В следующий цикл енератор выдал еще одну порцию возмущения. Плюс - в предыдущем цикле шедшая во встречном направлении волна снова отразилась, только уже не от конца, а от начала резонатора. Получили две сонаправленные когерентные волны, которые тоже имеют свойство геометрически складываться. Т.е. во втором цикле имеем - две когерентные волны идут вперед (одна от генератора, вторая переотраженная) и одна, отраженная от конца резонатора идет назад. Опять в этой же точке пучности СВ они встречаются. Считаем амплитуду в пучности СВ - 10+10+10.
Т.о. получается
- первый цикл - генератор выдал волну амплитудой 10В,
- второй цикл - (первое столкновение) - 20 В,
- третий цикл - (второе столуновение)- 30В... , и т.д.
Идем далее. Помимо генераторной волны в резонаторе в этот момент болтаются туда-сюда уже две дополнительных волны. Как эхо в акустике. Каждая по 10 вольт амплитудой. 10+10 - в одну сторону и 10+10 в другую. Уже получаем 40 вольт в пучности... И т.д... До тех пор пока неминуемые потери не станут съедать колебания, зарожденные в первых циклах. Это и будет порог насыщения, которым будет задана "добротность" резонатора.
