තරංග ආයාමය



බොහෝ විට එක ස්ථානයක සිට තව ස්ථානයකට ශක්තිය ගමන් කරන්න තරංග මඟිනි. ශබ්ද තරංග ගුවන් විදුලි තරංග සහ ආලෝක තරංග මෙවන් තරංග වර්ග කිහිපයකි.

තරංගයකට සංඛ්‍යාතයක් ඇත්තා සේ ම දිග ප‍්‍රමාණයකුත් ඇත. තරංග පුර්ණ චක‍්‍රයක දිගට තරංග ආයාම යැය කියනු ලැබේ. තරංග ආයාමය λ (ලැම්ඩා)නම් ක‍්‍රික අක්ෂරයෙන් සංකේතවත් කෙරෙයි තත්පරයකදී ගමන් ගන්නාදුර ප‍්‍රවේගය V නිසා

V/λ=f..............................(12.2)

නැතහොත් V=λf

හෝ λ=V/f

මෙහි “f” යනු සංඛ්‍යාතයයි

තරංග ආයාමයෙත් සංඛ්‍යාතයෙත් ගුණිතය ප‍්‍රවේගයට සමාන වේ.

V/λ=f..............................(12.2)

f=1/t................................(12.1)

ආදේශ කිරිමෙන්

V/λ=1/t

λ=Vt

ප‍්‍රවේගයේත්, කාලාවර්තයේත් ගුණිතය තරංග ආයාමය වේ



ගලුවන් විදුලි තරංග මෙන්ම, ආලෝක තරංග ද විද්‍යුත් චුම්බක තරංග ගණයට වැටේ. රික්තකයක් තුළ විද්‍යුත් චුම්බක තරංගවල ප‍්‍රවේගය ත.මි. 3 x 10 8 (ත. සෙ.මී. 3 x 1010) වෙයි. මෙය පොදු ව්‍යවහාරයෙහි ආලෝකයේ වේගය ලෙස හැඳින්වෙයි. රික්තකයක් තුළ ප‍්‍රවේගයෙන්, වාතය තූළ ප‍්‍රවේගය එතරම් ඇත් නොවේ. එම නිසා වාතය තුළ ද ආලෝකයෙහි ප‍්‍රවේගය ත.මි. 3 x 108 ලෙස සැලකේ.

උදාහරණ 12.1



300kc ක ගුවන් විදුල විකාශනයකට පැහැසියක් (ඇන්ටෙනාවක්) සක්ස කිරීම සඳහා තරංග අයාමය දැනගැනීමට අවශ්‍ය ඇත. ආලෝකයේ ප‍්‍රවේගය කි. 3 x 108 වෙයි.

විසඳමු



f=300kc = 300 x 103 චක‍්‍ර

λ=V/f

=3 x 108/ 3 x 1010m = 3 x 108/ 3 x 105 m

= 1000m

= 1km

මෙම උදාරහණයෙහි f= 300kc යනු දිගු තරංග ගුවන් විදුලි විකාශනයක් වෙයි. මෙම පරාසයේ තරංග ආයාමයක් කිලෝමිටරයක් පමණ දිගවේ. ඇහැසියක් තැනිමේදි මෙවැනි තරංග ආයාමයක් සඳහා තරංග ආයාමයෙන් අඩක් හෝ කාලක් (1/2 ොහ් 1/4 ) වුවත් දිගට සැදිම ප‍්‍රායෝගික නොවේ. එම නිසා වෙනත් ක‍්‍රම භාවිත කිරිම නිර්මාණ ඉන්ජිනේරුවන්ට සිදුවේ.

උදාහරණ 12.2



සතුරු රේඩාර් යන්ත‍්‍රයක සුන්බුන් ආරක්ෂක හමුදාව අතරට පත්විය. ඒ ඇත, ඇන්ටෙනාව නිර්මාණය කරන්නේ අධි තරංග ආයාම ඩයිපෝල් යොදා ගනිමිනි. සුන්බුන් අතර වු ඉඩයිපේල් එක් කොටසක දිග ( λ/2) සෙ.මී. 5 ක් විය. රේඩාර් යන්ත‍්‍රයේ සංඛ්‍යාතය කොපමණ ද?

විසදුම්



λ/2 = සෙ.මි. 5

λ = සෙ.මි. 10

V =සෙ.මි. 3x 10

f= v/λ

= 3x1010 /10Hz

= 3 x 109 Hz

=3GHz

කලා වෙනස



12-10 චිත‍්‍රයෙහි R දෛශික අරය A (0) ලක්ෂයෙන් පටන් ගන්නාවිට X තරංගය මුල ලක්ෂ්‍ය වන A' සිට පටන් ගනි. මෙයට සමගාමිව ශ තරංගය B' ලක්ෂයෙන් පටන් ගන්නා අතර එය X ට 90ද ක් ඉදිරියෙන් සිටි X තරංගය එහි උච්චය වන ක්‍ ලක්ෂයට සංක‍්‍රමණය වන විට ශ තරංගය විස්තාරයෙහි ශුන්‍යය(E) ලක්ෂයේ සිටි.

අනතුරුව X තරංගය එහි විස්තාරය අගය ශුන්‍යය වන F‍ ලක්ෂයට ළඟා වන විට Y තරංගය ඝෘණ උච්ය (H) වෙත පැමිණ ඇත. මෙලෙස දිගට ම 90ද ක් ඉදිරියෙන් සිටින Y තරංගය, ආයාමයක් සම්පුර්ණ කරන විට, X තරංගය ද පුර්ණ ආයාමයක් සම්පුර්ණ කරයි. එහෙත් Y තරංගය D උච්චයේ සිටින අතර X තරංගය J ශුන්‍යයේ වෙයි.

මෙම X සහ Y තරංග දෙක ම එක හම සංඛ්‍යාතයක එකම විස්තරයක් ඇති තරංග වෙයි. වෙනසකට ඇත්තේ Y, X ට වඩා 90ද ක් ඉදිරියෙන් සිටිම පමණකි. ප‍්‍රස්තාරයේ මුල ලක්ෂයේ සිට 90ද ක් භ‍්‍රමණයවු තැන උච්ච අගයට පැමිණ 180ද දි ශුන්‍යයට ද 270ද දි ඝෘණ උච්චය ද , අවසානයේ දී පුර්ණ චක‍්‍රයක් සම්පුර්ණ වු තැන ආපසු ශුන්‍යයට ද පැමිණෙන X තරංගය , සයින කෝණයෙහි උපරිමය වන 90ද දි උපරිම අගයක් සහ 0ද දි අවම අගයකුත් ගන්නා නිසා සයිනාකාර තරංග යැයි හැඳින්වේ. අනෙක් අතට B සිට පටන් ගන්නා Y තරංගය එතැන් දි උච්ච අගයක් ගෙන 90ද ක් භ‍්‍රමණය ව ෑ ලක්ෂයට සංක‍්‍රමණය වු විට අවම අගයක් 180ද ක් භ‍්‍රමණය වු වි නැවත ඝෘණ අච්ච අගයක් ද 270 ක් ගිය තැන ශුන්‍ය අගය සහ වක‍්‍රය සම්පුර්ණ කර 360ද ක් වු විට නැවත උච්ච අගය ද ගනි. මේ අනුව Y තරංගය කෝෂයින උපරිමය වන අංශක 0 දි උච්ච අගයකුත් , කෝෂයින ශුන්‍යය වන 90 දිශුනය අගයකුත් ගන්නා නිසා කෝසයිනාකාර තරංගය යැයි හැඳිනවෙයි. එහෙත් එය 90 ක් ඉදිරියෙන් සිටින සයිනාකාර තරංගයක් ලෙස හැඳින්විමේ වරදක් නැත.

අවධික සටහන



ප‍්‍රත්‍යාවර්ත වෝලටීයතාව සහ ධාරාව දැක්විමට අවධික සටහන් යොදාගැනීම ඉතා යෝග්‍ය වෙයි. අවධිකය දෛශික අගයකි. 12-10 චිත‍්‍රයෙහි (ආ) රූපයෙන් දැක්වෙන්නේ එවැනි අවධික සටහනකි. මෙහි Y වලින් Y තරංගයෙහි මුලලක්ෂයේ දිශාව සහ අගය ද X වලින්X තරංගයේ මුල ලක්ෂයේදි දිශාව සහ අගය ද නිරූපණය වෙයි. තරංග දෙක අතර 90 ක කෝණ වෙනසක් ඇති නිසා, අවධික දෙක අතර ද, එම වෙනස තිබේ. තරංග දෙක අතර කෝණ වෙස් වුණි නම් හෝ අගය එක සමාන නොවිනි නමි, ඒ අනුව අවධික අගය සහ අවධික අතර කෝණ ද වෙනස් වෙයි. අවධික දෙක අතර කෝණය අවධික කෝණය ලෙස නම් කෙරේ. අවධික කෝලයෙහි සංකේතය "θ"(තිටා) වෙයි. 12.10 චිත‍්‍රයෙහි θ=90

දෛශික අරයෙහි භ‍්‍රමණය සහ අවධික කෝණය.

දෛශික අරයෙහි භ‍්‍රමණය සාමාන්‍යයෙන් සලක්නේ X අක්ෂයේ සිට පටන් ගන්නා බවයි. එලෙස ම එය වාමාර්ථව භ‍්‍රමණය වන ලෙස සැලකේ. (වටහා ගැනිමේ පහසුව පිිණිස මෙතෙක් සුපුරුදු දක්ෂිණාර්ත භ‍්‍රමණය යොදාගන්නා ලදි 12 -10 චිත‍්‍රයෙහ X සහ Y අවධික සම්මත ක‍්‍රමය අනුව 12 -11 චිත‍්‍රයෙහි (අ) සටහනෙහි දැක්වෙයි. මෙහි ශ අවධිකය X වලට 90ද ක් ඉදිරියෙන් සිටි. (ආ) රූප සටහනෙහි ද දැක්වෙන්නේ සමාන අගයක් ඇති, කෝණය 90ද ක් ඉදිරියෙන් සිටි. (ආ) රුප සටහනෙහි ද දැක්වන්නේ සමාන අගයක් ඇති කෝණය 90ද ක් වු අවධිකයකි. එහෙත් (ආ) රූප සටහනෙහි මෙන් නොව, මෙහි ශ අවධිකය ඞ ට 90ද ක් පසුපසින් සිටි (ඉ) සහ (ඊ) සටහන් θ=60ද ක්වු අවධික යුගලකි. (ඉ) සටහනෙහි θ ධන වන අතර (ඉ) හි එය ඝෘණ වෙයි.

සමකලා තර්ංග සහ අසම කලා තරංග



කලා දෙක්ක අතර කෝණය 0ද වු විට තරංග දෙකම කලාවෙයි. එවිට අවධික අගය එකතු වෙයි. එහෙත් කලා දෙකක් අතර කෝණය 180ද ක් වු විට ඒවා අසම කලා වෙයි. අසම කලා දෙකක අවධික රාශික අගය එකසෙම වු විට තරංග දෙක එකිනෙක උදාසින වෙයි.

ප‍්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා පරිපත - ප‍්‍රතිරෝධක සමඟ



ප‍්‍රත්‍යාවර්ත විදුලියෙහි වෝලිටීයතාව සහ ධාරාව අතර කලා වෙනක් ඇත්වන්නේ හෝ නොවන්නේ් පරිපථයෙහි සංචරකවලට අනුව ය. ප‍්‍රතිරෝධක පමණක් යොදා ගන්නා විට කලාවෙනසක් ඇති නොවේ. වෝල්ටීයතාව සහ ධාරාව සමකලා වේ. (චිත‍්‍ර 12 -4 සහ 12-14 බලන්න*

මෙවන් පරිපථයකට ඕම්ගේ නියමය සෘජුවම යෙදාගත හැක. ඒ සඳහා වර්ග මධ්‍යන්‍ය මුල අගය වෝලටීයතාව සහ ධාරාව සඳහා යොදා ගැනේ. ක්ෂණික වොල්ටීයතාව හෝ ධාරාව යොදාගත් විට ලැබෙන අගයන්ද ක්ෂණික ඒවා ම වේ.

ධාරිත‍්‍ර සහ පේ‍්‍රරක පරිපථවල වෝලටීයතා වෙහි සහ ධාරාවෙහි කලා වෙනස් කර ඇති වේ. මේ පිළිබඳව පසුව සලකා බැලෙනු ඇත.

වෙනත් ප‍්‍රත්‍යාවර්තක ධාරා



මෙතෙක් සලකා බලන ලද්දේ සයිනාකාර ප‍්‍රත්‍යවරත් ධාරා වේ. බහුලව යොදාගනු ලබන්නේ සයිනාකර ප‍්‍රත්‍යවර්ත ධාරා සහ වොල්ටියතා විම, ඒ ගැන විශේෂයෙන් දැක්විමට හේතුවයි. සයිනාකාර ප‍්‍රත්‍යාවර්ත තරංගවල අමරතව, තවත් විවිධාකාර ප‍්‍රත්‍යාවර්ත තරංග ඇති අතර, ඉන් කිහිපයක් පහත දැක්වේ.

කොටු තරංග

තංගයේ උච්චයේ සිට අවචයට ක්ෂණයකින් මාරු වේ. අච්ච කාලයත් අවච කාලයත් සමානය (12.15 චිත‍්‍රයහි (අ) රූපය)

ත‍්‍රිකෝණ තරංග

අච්චයට පැමිණි විගස අවචයට වැටිම පටන් ගනි. අච්චයට නැගිමේ සහ අවචයට වැටීමේ අනුක‍්‍රමණය සාමාන්‍ය (ආ* රූපය*

කියත් දැකි තරංග

සෙමින් උච්චයට ළඟා වීක්ෂණයකින් අවචයට වැටේ. (ඉ)රූපය )

අවිධිමත් තරංග

12.15 චිත‍්‍රය (ඊ) රූපයේ දැක්වන්න අවිධිමත් ප‍්‍රත්‍යවර්ත තරංගයකි. නොයෙකුත් මාදිලියේ අවිධමිත් තරංග ඇත.

ජාතික ජව පද්ධතිය



අපේ ජාතික ජව පද්ධතියව. ම.මු. 230V වක‍්‍ර 50 වෙයි. ඉන් අපට ලැබන්නේ සයිනාකාර තරංග වොල්ටියතාවකි. විදුලි බලාගාරවලදි. ව. ම.මු. ව. 400V - 800V පමණ පිඩනයක් ජනනය කර, 33000V සිට 66000V (ව.ම.මසු) හෝ වැඩි පිඩනයකින් සම්පේ‍්‍රෂණය කරනු ලබන ජවය පරිනාමක යොදා ව.ම.මු. 230V ට අඩු කොට පාරිභෝගිකයන් අතර බෙදාහැරේ.