Kaotične oscilacije u nelinearnom električnom titrajnom krugu

diplomski rad

• Naslov (engleski): Chaotic oscillations in a non-linear electric oscillating circuit
• Autor: Hrvoje Subotić
• Mentor: Emil Tafra (mentor)
• Član povjerenstva: Emil Tafra (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Danko Radić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Maja Planinić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Matko Milin (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Katarina Jeličić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-03-20, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

Uvođenjem diode kao nelinearnog elementa u električni titrajni krug, uspjeli smo ga dovesti u režim kaotičnih oscilacija. Sastavili smo dva RLD kruga s različitim zavojnicama i pratili smo postupan prelazak sustava u kaotično ponašanje na tri načina: vremenskim prikazom, X-Y prikazom i pomoću frekvencijskog spektra. U oba RLD kruga potvrdili smo teorijska predviđanja i vidjeli kada se u takvom sustavu pojavljuju bifurkacije, kaotično ponašanje i otoci reda. Jedna od važnijih značajki kaotičnih sustava je univerzalnost koja se može očitovati i u Feigenbaumovoj konstanti. Izračunata je Feigenbaumova konstanta za oba RLD kruga; za RLD krug sa zavojnicom induktiviteta 2/3 mH dobili smo vrijednost Feigenbaumove konstante δ_1 = 3.61, a za RLD krug sa zavojnicom induktiviteta 2 mH dobili smo δ_2 = 3.79. Oba ova rezultata odstupaju od teorijske vrijednosti δ = 4.669, ali ta je vrijednost dobivena kada promatramo uzastopne bifurkacije visokog reda. Da bi se mogla preciznije izmjeriti Feigenbaumova konstanta, potreban je drugačiji eksperimentalni postav koji će biti u stanju razlučiti više bifurkacije.

Sažetak (engleski)

By introducing a diode as a non-linear element in the electrical oscillating circuit, we have succeeded to bring it to the state of the chaotic oscillations. We have constructed two RLD circuits with different inductors and followed a gradual transition into a chaotic behaviour in three ways: waveform, X-Y display and frequency spectrum. In both RLD circuits we have confirmed theoretical hypothesis and seen when would we in such systems observe bifurcations, chaotic behaviour and island of order. One of more important features of chaotic systems is universality which can be manifested in Feigenbaum constant. We have calculated the Feigenbaum constant for both RLD circuits; for RLD circuit with inductor of inductance 2/3 mH we have calculated the value of Feigenbaum constant of δ_1 = 3.61 and for RLD circuit with inductor of inductance 2 mH we got δ_2 = 3.79. Both values differ from theoretical value of Feigenbaum constant δ = 4.669, but this value is calculated when we observe successive bifurcations of higher order. In order to be more precise in measurement of Feigenbaum constant, we need different experimental setup that would be able to identify bifurcations of higher order.

• Ključne riječi: nelinearni sustavi; bifurkacijski dijagram; dvoperiodičnost; Feigenbaumova konstanta
• Ključne riječi (engleski): non-linear systems; bifurcation diagram; period-doubling; Feigenbaum constant
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:390752
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: nastavnički; Smjer: nastavnički; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra edukacije fizike (mag. educ. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-08-20 12:36:25