فيديو السؤال: إيجاد الزمن الدوري لاهتزازة الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

يوضح التمثيل البياني فرق جهد الخرج لمولد مقابل الزمن. ما الزمن الدوري لفرق جهد الخرج؟

حسنًا، هذا هو التمثيل البياني المذكور في السؤال؛ حيث الزمن مقيسًا بالمللي ثانية ممثل على المحور الأفقي، وفرق جهد الخرج مقيسًا بالفولت ممثل على المحور الرأسي. وما نريد تحديده من هذا التمثيل البياني هو الزمن الدوري لفرق جهد الخرج.

لعلنا نتذكر أن الزمن الدوري هو الزمن الذي تستغرقه قيمة لكمية ما لتكمل دورة واحدة. بالنظر إلى التمثيل البياني، إذا قلنا: إن الدورة تبدأ عند زمن مقداره صفر، فإن دورة واحدة ستكتمل بعد أن يصل فرق جهد الخرج إلى قيمته العظمى، ثم إلى قيمته الصغرى، ثم يعود إلى الصفر. وبما أننا بدأنا هذه الدورة عند زمن مقداره صفر، فإن الزمن الدوري هو ببساطة الزمن الذي تمثله هذه النقطة على المحور الأفقي أيًّا كانت قيمتها. لكن لمعرفة قيمة هذه النقطة، علينا معرفة مقياس المحور الأفقي.

ما نعرفه بالفعل هو أن هذا الخط الرأسي أقصى اليسار يمثل صفر مللي ثانية، والخط الرأسي الذي يقع في المنتصف يمثل 100 مللي ثانية. وبين هذين الخطين، توجد تسعة خطوط إضافية تفصل بينها مسافات متساوية، وتمثل القيم الواقعة بين صفر و100. إذن توجد 10 خطوات تفصل بينها مسافات متساوية حتى نصل إلى القيمة 100 مللي ثانية، وكل خطوة من هذه الخطوات تساوي عشر 100 مللي ثانية؛ أي 10 مللي ثوان. إذن مقياس المحور الأفقي هو 10 مللي ثوان لكل خط.

بالعودة إلى هذه الدورة الملونة، نلاحظ أنها تبدأ عند صفر وتنتهي عند الخط الثاني إلى اليمين. وبتذكر مقياس المحور الأفقي، نجد أن خطوتين تكافئان فترة زمنية مقدارها 20 مللي ثانية. إذن بما أن الزمن الذي يستغرقه فرق جهد الخرج لإكمال دورة واحدة يساوي 20 مللي ثانية، فإن الزمن الدوري لفرق جهد الخرج يساوي 20 مللي ثانية.