पथ का सूत्र है जीवन का सूत्र जीवन पूरी दुनिया के सबसे अनजान कोने की यात्रा है - स्वयं। उनकी सीमा कोई नहीं जानता। और मुझे पूरा यकीन है कि कोई नहीं है। मुझे नहीं पता कि मैं अपने साथ सड़क पर क्या ले जाऊंगा, क्या मना करूंगा, क्या नोटिस नहीं करूंगा, क्या रोऊंगा, हंसूंगा, पछताऊंगा। मैं

पाठ प्रकार: सामग्री के साथ प्रारंभिक परिचित का एक पाठ और व्यावहारिक अनुप्रयोगज्ञान और कौशल।

पाठ की अवधि: 45 मिनट।

लक्ष्य:

शिक्षाप्रद - इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ऑसिलेटरी सर्किट में होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं के बारे में ज्ञान को सामान्य और व्यवस्थित करना

सक्रिय शिक्षण विधियों का उपयोग करके नई सामग्री को आत्मसात करने के लिए परिस्थितियाँ बनाएँ

शिक्षात्मक मैं- दोलनों के सिद्धांत की सार्वभौमिक प्रकृति को दिखाने के लिए;

शिक्षात्मक - आवेदन के आधार पर छात्रों की संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं का विकास करना वैज्ञानिक विधिज्ञान: समानता और मॉडलिंग; स्थिति की भविष्यवाणी करना; स्कूली बच्चों में प्रभावी प्रसंस्करण के तरीके विकसित करने के लिए शैक्षिक जानकारी, संचार का गठन जारी रखें दक्षताओं।

शिक्षात्मक - प्राकृतिक घटनाओं और दुनिया की एक ही भौतिक तस्वीर के बीच संबंधों के बारे में विचारों के गठन को जारी रखने के लिए

पाठ मकसद:

1. शिक्षात्मक

ü इसकी विशेषताओं पर ऑसिलेटरी सर्किट की अवधि की निर्भरता तैयार करें: समाई और अधिष्ठापन

ü "ऑसिलेटरी सर्किट" पर विशिष्ट समस्याओं को हल करने की तकनीकों का अध्ययन करने के लिए

2. शिक्षात्मक

ü प्रयोग के आधार पर घटनाओं की तुलना करने, निष्कर्ष निकालने और सामान्यीकरण करने के लिए कौशल का निर्माण जारी रखें

ü ज्ञान के आधार पर गुणों और परिघटनाओं का विश्लेषण करने के लिए कौशल के निर्माण पर काम करना।

3. पोषणकर्ता

ü मानव जीवन में प्रयोगात्मक तथ्यों और प्रयोग के महत्व को दर्शाने के लिए।

ü घटनाओं के संज्ञान में तथ्यों के संचय और उनके स्पष्टीकरण के महत्व को प्रकट करता है।

ü छात्रों को आसपास की दुनिया की घटनाओं के संबंध और सशर्तता से परिचित कराना।

टीएसओ:कंप्यूटर, प्रोजेक्टर, आईएडी

प्रारंभिक तैयारी:

- व्यक्तिगत मूल्यांकन पत्रक - 24 टुकड़े

- रूट शीट (रंगीन) - 4 टुकड़े

पाठ का तकनीकी नक्शा:

थॉमसन सूत्र:

एक आदर्श दोलन सर्किट में विद्युत चुम्बकीय दोलनों की अवधि (अर्थात, ऐसे सर्किट में जहां कोई ऊर्जा हानि नहीं होती है) कुंडल के अधिष्ठापन और संधारित्र की समाई पर निर्भर करता है और 1853 में पहली बार प्राप्त सूत्र के अनुसार पाया जाता है अंग्रेजी वैज्ञानिक विलियम थॉमसन:

आवृत्ति व्युत्क्रमानुपाती निर्भरता = 1/Т द्वारा अवधि से संबंधित है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, बिना ढके प्राप्त करना महत्वपूर्ण है विद्युत चुम्बकीय दोलन, और इसके लिए नुकसान की भरपाई के लिए ऑसिलेटरी सर्किट को बिजली से फिर से भरना आवश्यक है।

अप्रकाशित विद्युत चुम्बकीय दोलनों को प्राप्त करने के लिए, एक अविच्छिन्न दोलन जनरेटर का उपयोग किया जाता है, जो एक स्व-दोलन प्रणाली का एक उदाहरण है।

नीचे देखें "मजबूर विद्युत कंपन"

सर्किट में मुफ्त विद्युत चुम्बकीय दोलन

एक दोलन सर्किट में ऊर्जा रूपांतरण

ऊपर देखें "दोलन सर्किट"

लूप में प्राकृतिक आवृत्ति

ऊपर देखें "दोलन सर्किट"

जबरन विद्युत दोलन

आरेख उदाहरण जोड़ें

यदि एक सर्किट में जिसमें इंडक्शन एल और कैपेसिटेंस सी शामिल है, तो कैपेसिटर को किसी तरह चार्ज किया जाता है (उदाहरण के लिए, एक शक्ति स्रोत को संक्षेप में जोड़कर), तो इसमें आवधिक नम दोलन होंगे:

यू = उमैक्स पाप (ω0t + φ) ई-αt

ω0 = (सर्किट की प्राकृतिक दोलन आवृत्ति)

अप्रकाशित दोलनों को सुनिश्चित करने के लिए, जनरेटर में आवश्यक रूप से एक तत्व शामिल होना चाहिए जो सर्किट को समय पर बिजली स्रोत से जोड़ने में सक्षम हो - एक कुंजी या एक एम्पलीफायर।

इस कुंजी या एम्पलीफायर को केवल सही समय पर खोलने के लिए, यह आवश्यक है प्रतिपुष्टिसर्किट से एम्पलीफायर के नियंत्रण इनपुट तक।

एक एलसी-प्रकार साइनसॉइडल वोल्टेज जनरेटर में तीन मुख्य घटक होने चाहिए:

गुंजयमान सर्किट

एम्पलीफायर या कुंजी (वैक्यूम ट्यूब, ट्रांजिस्टर या अन्य तत्व पर)

प्रतिपुष्टि

ऐसे जनरेटर के संचालन पर विचार करें।

यदि संधारित्र सी को चार्ज किया जाता है और इसे इंडक्शन एल के माध्यम से इस तरह से रिचार्ज किया जाता है कि सर्किट में करंट वामावर्त प्रवाहित होता है, तो ई उस वाइंडिंग में होता है जिसका सर्किट के साथ इंडक्टिव कनेक्शन होता है। d.s., ट्रांजिस्टर T को अवरुद्ध करना। सर्किट को शक्ति स्रोत से काट दिया जाता है।

अगले आधे चक्र में, जब संधारित्र का रिवर्स चार्ज होता है, तो युग्मन वाइंडिंग में एक ईएमएफ प्रेरित होता है। एक और संकेत और ट्रांजिस्टर थोड़ा खुलता है, शक्ति स्रोत से करंट कैपेसिटर को रिचार्ज करते हुए सर्किट में जाता है।

यदि सर्किट को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा उसमें होने वाले नुकसान से कम है, तो प्रक्रिया क्षय होना शुरू हो जाएगी, हालांकि एम्पलीफायर की अनुपस्थिति की तुलना में अधिक धीमी गति से।

उसी पुनःपूर्ति और ऊर्जा की खपत के साथ, दोलनों को कम नहीं किया जाता है, और यदि सर्किट की पुनःपूर्ति इसमें होने वाले नुकसान से अधिक हो जाती है, तो दोलन भिन्न हो जाते हैं।

निम्न विधि का उपयोग आमतौर पर दोलनों के एक अप्रकाशित चरित्र को बनाने के लिए किया जाता है: सर्किट में दोलनों के छोटे आयामों पर, ट्रांजिस्टर का ऐसा कलेक्टर करंट प्रदान किया जाता है जिसमें ऊर्जा की पुनःपूर्ति इसकी खपत से अधिक हो जाती है। नतीजतन, दोलन आयाम बढ़ जाते हैं और कलेक्टर वर्तमान संतृप्ति वर्तमान मूल्य तक पहुंच जाता है। बेस करंट में और वृद्धि से कलेक्टर करंट में वृद्धि नहीं होती है, और इसलिए दोलन आयाम में वृद्धि रुक ​​जाती है।

एसी विद्युत धारा

एसी जेनरेटर (एसी.11 क्लास। पी.131)

क्षेत्र में घूमने वाले फ्रेम का EMF

अल्टरनेटर।

एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान कंडक्टर में, एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, प्रेरण का एक ईएमएफ होता है।

जनरेटर का मुख्य तत्व बाहरी यांत्रिक मोटर द्वारा चुंबकीय क्षेत्र में घूमने वाला एक फ्रेम है।

आइए हम एक एक्स बी आकार के फ्रेम में प्रेरित ईएमएफ को एक कोणीय आवृत्ति ω के साथ चुंबकीय क्षेत्र में प्रेरण बी के साथ घूमते हुए पाते हैं।

प्रारंभिक स्थिति में चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी और फ्रेम क्षेत्र वेक्टर एस . के बीच कोण α दें शून्य. इस स्थिति में, कोई चार्ज पृथक्करण नहीं होता है।

फ्रेम के दाहिने आधे हिस्से में, वेग वेक्टर को इंडक्शन वेक्टर के लिए सह-निर्देशित किया जाता है, और बाएं आधे हिस्से में यह इसके विपरीत होता है। इसलिए, फ्रेम में आवेशों पर कार्य करने वाला लोरेंत्ज़ बल शून्य है

जब फ्रेम को 90o के कोण से घुमाया जाता है, तो लोरेंत्ज़ बल की कार्रवाई के तहत फ्रेम के किनारों में चार्ज अलग हो जाते हैं। फ्रेम 1 और 3 के किनारों में समान इंडक्शन ईएमएफ उत्पन्न होता है:

i1 = εi3 = Bb

पक्षों 2 और 4 में आवेशों का पृथक्करण महत्वहीन है, और इसलिए उनमें उत्पन्न होने वाले प्रेरण ईएमएफ की उपेक्षा की जा सकती है।

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि = a/2, फ्रेम में प्रेरित कुल EMF:

i = 2 i1 = B∆S

फ्रेम में प्रेरित ईएमएफ फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम से पाया जा सकता है। घूर्णन फ्रेम के क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह समय के साथ रोटेशन के कोण के आधार पर बदलता है = wt चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं और क्षेत्र वेक्टर के बीच।

जब लूप आवृत्ति n के साथ घूमता है, कोण j कानून j = 2πnt के अनुसार बदलता है, और प्रवाह के लिए व्यंजक रूप लेता है:

Φ = BDS cos(wt) = BDS cos(2πnt)

फैराडे के नियम के अनुसार, चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन एक प्रेरण ईएमएफ बनाता है जो फ्लक्स परिवर्तन की दर को घटाता है:

i = - dΦ/dt = -Φ' = BSω sin(ωt) = max sin(wt) ।

जहां max = wBDS फ्रेम में प्रेरित अधिकतम EMF है

इसलिए, प्रेरण के ईएमएफ में परिवर्तन एक हार्मोनिक कानून के अनुसार होगा।

यदि, उनके साथ फिसलने वाले स्लिप रिंग और ब्रश की मदद से, हम कॉइल के सिरों को एक विद्युत सर्किट से जोड़ते हैं, तो इंडक्शन ईएमएफ की कार्रवाई के तहत, जो एक हार्मोनिक कानून के अनुसार समय के साथ बदलता है, बिजली के दोलनों को मजबूर करता है वर्तमान शक्ति - प्रत्यावर्ती धारा - विद्युत परिपथ में घटित होगी।

व्यवहार में, एक साइनसॉइडल ईएमएफ एक चुंबकीय क्षेत्र में एक कॉइल को घुमाकर नहीं, बल्कि स्टेटर के अंदर एक चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट (रोटर) को घुमाकर उत्तेजित होता है - स्टील कोर पर स्थिर घुमावदार घाव।

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पाठ संख्या 48-169 ऑसिलेटरी सर्किट। मुक्त विद्युत चुम्बकीय दोलन। एक ऑसिलेटरी सर्किट में ऊर्जा रूपांतरण। थॉम्पसन सूत्र।उतार चढ़ाव- आंदोलनों या राज्य जो समय में दोहराते हैं।विद्युत चुम्बकीय कंपन -ये विद्युत के कंपन हैं औरचुंबकीय क्षेत्र जो प्रतिरोध करते हैंआवधिक परिवर्तन द्वारा संचालितचार्ज, करंट और वोल्टेज। एक ऑसिलेटरी सर्किट एक प्रणाली है जिसमें एक प्रारंभ करनेवाला और एक संधारित्र होता है(चित्र। ए)। यदि संधारित्र को चार्ज किया जाता है और कॉइल से बंद कर दिया जाता है, तो कॉइल से करंट प्रवाहित होगा (चित्र बी)। जब कैपेसिटर को डिस्चार्ज किया जाता है, तो कॉइल में सेल्फ-इंडक्शन के कारण सर्किट में करंट नहीं रुकेगा। इंडक्शन करंट, लेनज़ नियम के अनुसार, एक ही दिशा में बहेगा और कैपेसिटर (चित्र। c) को रिचार्ज करेगा। इस दिशा में करंट रुक जाएगा, और प्रक्रिया विपरीत दिशा में दोहराएगी (चित्र। जी)।

इस तरह, झिझक मेंसर्किटडायट विद्युत चुम्बकीय दोलनऊर्जा के रूपांतरण के कारणविद्युत क्षेत्रसंघननआरए(डब्ल्यू ई =
) वर्तमान के साथ कुंडली के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा में(डब्ल्यू एम =
), और इसके विपरीत.

हार्मोनिक दोलन - आवधिक परिवर्तन भौतिक मात्रासमय के आधार पर, ज्या या कोज्या के नियम के अनुसार घटित होना।

मुक्त विद्युत चुम्बकीय दोलनों का वर्णन करने वाला समीकरण रूप लेता है

q "= - 0 2 q (q" दूसरा अवकलज है।

दोलन गति की मुख्य विशेषताएं:

दोलन अवधि T समय की न्यूनतम अवधि है, जिसके बाद प्रक्रिया पूरी तरह से दोहराई जाती है।

हार्मोनिक दोलनों का आयाम - मॉड्यूल सबसे बड़ा मूल्यअस्थिर राशि।

अवधि जानने के बाद, आप दोलनों की आवृत्ति निर्धारित कर सकते हैं, अर्थात समय की प्रति इकाई दोलनों की संख्या, उदाहरण के लिए, प्रति सेकंड। यदि समय T में एक दोलन होता है, तो 1 s में दोलनों की संख्या निम्नानुसार निर्धारित की जाती है: ν = 1/टी.

याद रखें कि इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (SI) में, दोलन आवृत्ति एक के बराबर होती है यदि 1 s में एक दोलन होता है। आवृत्ति की इकाई को जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़ के बाद हर्ट्ज़ (हर्ट्ज के रूप में संक्षिप्त) कहा जाता है।

अवधि के बराबर अवधि के बाद टी,यानी, जैसे कोसाइन तर्क ω . से बढ़ता है 0 टी,आवेश का मान दोहराया जाता है और कोज्या समान मान लेता है। गणित के पाठ्यक्रम से यह ज्ञात होता है कि कोज्या का सबसे छोटा आवर्त 2n है। इसलिए, 0 टी= 2π,कहाँ से 0 = =2πν इस प्रकार, मात्रा 0 - यह दोलनों की संख्या है, लेकिन 1 s के लिए नहीं, बल्कि 2n s के लिए। यह कहा जाता है चक्रीयया परिपत्र आवृत्ति।

आवृत्ति मुक्त कंपनबुलाया कंपन की प्राकृतिक आवृत्तिसिस्टमअक्सर, संक्षेप में, हम चक्रीय आवृत्ति को केवल आवृत्ति के रूप में संदर्भित करेंगे। चक्रीय आवृत्ति में अंतर करें 0 आवृत्ति पर अंकन द्वारा संभव है।

समाधान के साथ सादृश्य द्वारा अंतर समीकरणएक यांत्रिक दोलन प्रणाली के लिए मुक्त विद्युत की चक्रीय आवृत्तिउतार चढ़ावहै: 0 =

परिपथ में मुक्त दोलनों की अवधि बराबर होती है: T= =2π
- थॉमसन सूत्र।

दोलन चरण (से ग्रीक शब्दचरण - उपस्थिति, एक घटना के विकास का चरण) - का मान, जो कोसाइन या साइन के संकेत के तहत है। चरण को कोणीय इकाइयों - रेडियन में व्यक्त किया जाता है। चरण किसी भी समय दिए गए आयाम पर दोलन प्रणाली की स्थिति निर्धारित करता है।

समान आयाम और आवृत्ति वाले दोलन चरणों में एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं।

चूंकि 0 = , तो φ= 0 टी = 2π. अनुपात दर्शाता है कि दोलन शुरू होने के क्षण से अवधि का कौन सा भाग बीत चुका है। अवधि के अंशों में व्यक्त समय का कोई भी मूल्य रेडियन में व्यक्त एक चरण मान से मेल खाता है। तो, समय के बाद t= (तिमाही अवधि) = , आधी अवधि के बाद φ \u003d π, पूरी अवधि के बाद \u003d 2π, आदि। आप निर्भरता की साजिश कर सकते हैं

चार्ज समय से नहीं, फेज से। यह आंकड़ा पिछले वाले के समान ही कोसाइन तरंग दिखाता है, लेकिन समय के बजाय क्षैतिज अक्ष पर प्लॉट किया जाता है

विभिन्न चरण मान ।

दोलन प्रक्रियाओं में यांत्रिक और विद्युत मात्राओं के बीच पत्राचार

यांत्रिक मात्रा

942(932). ऑसिलेटरी सर्किट के कैपेसिटर को सूचित किया गया प्रारंभिक चार्ज 2 गुना कम हो गया था। कितनी बार बदला है: क) वोल्टेज आयाम; बी) वर्तमान आयाम;

ग) संधारित्र के विद्युत क्षेत्र की कुल ऊर्जा और चुंबकीय क्षेत्रकुंडल?

943(933). थरथरानवाला सर्किट के संधारित्र पर वोल्टेज में 20 वी की वृद्धि के साथ, वर्तमान ताकत का आयाम 2 गुना बढ़ गया। प्रारंभिक तनाव का पता लगाएं।

945(935). ऑसिलेटरी सर्किट में एक कैपेसिटर होता है जिसकी क्षमता C = 400 pF और एक इंडक्शन कॉइल होता हैली = 10 एमएच। वर्तमान दोलनों का आयाम ज्ञात कीजिए I टी , यदि वोल्टेज में उतार-चढ़ाव का आयाम यू टी = 500 वी.

952(942). किस समय के बाद (अवधि के अंशों मेंटी / टी) पहली बार ऑसिलेटरी सर्किट के कैपेसिटर पर आधे आयाम मान के बराबर चार्ज होगा?

957(947). 50 pF के संधारित्र समाई के साथ 10 मेगाहर्ट्ज की मुक्त दोलन आवृत्ति प्राप्त करने के लिए ऑसिलेटरी सर्किट में कौन सा इंडक्शन कॉइल शामिल किया जाना चाहिए?

ऑसिलेटरी सर्किट। मुक्त दोलनों की अवधि।

1. ऑसिलेटरी सर्किट के कैपेसिटर को चार्ज करने के बादक्यू \u003d 10 -5 सी, सर्किट में भीगने वाले दोलन दिखाई दिए। जब तक परिपथ में दोलन पूरी तरह से भीग जाते हैं, तब तक परिपथ में कितनी ऊष्मा मुक्त होगी? संधारित्र समाई सी \u003d 0.01 μF।

2. ऑसिलेटरी सर्किट में 400nF कैपेसिटर और 9µH प्रारंभ करनेवाला होता है। सर्किट की प्राकृतिक दोलन अवधि क्या है?

3. 100pF की धारिता के साथ 2∙ 10 -6 s की प्राकृतिक दोलन अवधि प्राप्त करने के लिए ऑसिलेटरी सर्किट में क्या इंडक्शन शामिल किया जाना चाहिए।

4. वसंत दरों की तुलना करेंदो लोलकों के k1/k2 जिनका भार क्रमशः 200 ग्राम और 400 ग्राम है, यदि उनके दोलनों की अवधि समान है।

5. स्प्रिंग पर गतिहीन रूप से लटके भार की क्रिया के तहत, इसका बढ़ाव 6.4 सेमी था। फिर लोड को खींचा गया और छोड़ा गया, जिसके परिणामस्वरूप यह दोलन करने लगा। इन दोलनों की अवधि निर्धारित करें।

6. एक भार को स्प्रिंग से निलंबित कर दिया गया था, इसे संतुलन से बाहर निकाला गया और छोड़ा गया। लोड 0.5 एस की अवधि के साथ दोलन करना शुरू कर दिया। दोलन बंद होने के बाद वसंत के बढ़ाव का निर्धारण करें। वसंत के द्रव्यमान को नजरअंदाज कर दिया जाता है।

परीक्षा प्रश्न:

1. निम्नलिखित में से कौन सा व्यंजक एक दोलन सर्किट में मुक्त दोलनों की अवधि निर्धारित करता है? लेकिन।; बी।
; पर।
; जी।
; डी. 2.

2. निम्नलिखित में से कौन सा व्यंजक एक ऑसिलेटरी सर्किट में मुक्त कंपन की चक्रीय आवृत्ति को निर्धारित करता है? ए.बी.
पर।
जी।
डी. 2π

3. यह आंकड़ा समय पर एक्स अक्ष के साथ हार्मोनिक दोलन करने वाले शरीर के एक्स निर्देशांक की निर्भरता का एक ग्राफ दिखाता है। शरीर के दोलन की अवधि क्या है?

4. यह आंकड़ा समय में एक निश्चित बिंदु पर तरंग प्रोफ़ाइल दिखाता है। इसकी लंबाई क्या है?

5. यह आंकड़ा समय पर ऑसिलेटरी सर्किट के कॉइल के माध्यम से करंट की निर्भरता का ग्राफ दिखाता है। वर्तमान दोलन की अवधि क्या है? ए 0.4 एस। बी 0.3 एस। बी 0.2 एस। डी 0.1 एस।

E. उत्तर A-D में कोई सही नहीं है।

A. 0.2 मी. B. 0.4 मी. C. 4 मी. D. 8 मी. डी. 12 मी.

7. दोलकीय परिपथ में विद्युत दोलन समीकरण द्वारा दिए गए हैंक्यू \u003d 10 -2 कॉस 20t (सी)।

आवेश दोलनों का आयाम क्या है?

लेकिन । 10 -2 सीएल। B.cos 20t Cl. बी.20 टी सीएल। डी.20 सीएल। E. उत्तर A-D में कोई सही नहीं है।

8. कब हार्मोनिक कंपन OX अक्ष के साथ, शरीर का समन्वय कानून के अनुसार बदलता है X=0.2cos(5t+ ) शरीर के कंपन का आयाम क्या है?

ए एक्सएम; बी 0.2 मीटर, सी. cos(5t+) मी; (5t+)m; डी.एम

9. तरंग स्रोत की दोलन आवृत्ति 0.2 s -1 तरंग प्रसार गति 10 m/s। तरंगदैर्घ्य क्या है? ए. 0.02 एम. बी. 2 एम. सी. 50 मीटर।

D. समस्या की स्थिति के अनुसार तरंगदैर्घ्य का निर्धारण करना असंभव है। E. उत्तर A-D में कोई सही नहीं है।

10. तरंग दैर्ध्य 40 मीटर, प्रसार गति 20 मीटर / सेकंड। तरंग स्रोत की दोलन आवृत्ति क्या है?

ए 0.5 एस -1। बी 2 एस -1। वी. 800 एस -1।

D. समस्या की स्थिति के अनुसार तरंग स्रोत की दोलन आवृत्ति को निर्धारित करना असंभव है।

E. उत्तर A-D में कोई सही नहीं है।

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