Wymuszone oscylacje

Wykryto oscylacje elektromagnetyczne, jest to możliwepowiedzieć, w pewnym stopniu przez przypadek. Darmowe i wymuszone fluktuacje znalazły szerokie zastosowanie w naszym codziennym życiu. Drgania elektromagnetyczne są używane w różnych urządzeniach technicznych, w tym w komunikacji. Zmienne prądy techniczne to także wahania elektryczne. Nawet lekkie zjawiska są oscylacjami elektromagnetycznymi. Porozmawiajmy o nich bardziej szczegółowo.

Wibracje są rozumiane jako procesy lub ruchy,charakteryzuje się warunkową powtarzalnością czasu. Takie procesy są dość rozpowszechnione. Fizyczna natura procesów oscylacyjnych może być różna. Postępując z tego, rozróżnia się elektromagnetyczne, mechaniczne i inne oscylacje.

Wśród różnych zjawisk elektrycznych, wolne iwymuszone oscylacje elektromagnetyczne zajmują szczególne miejsce. Przez oscylacje elektromagnetyczne rozumie się oscylacje pól magnetycznych i elektrycznych, któremu towarzyszy okresowa zmiana napięcia, prądu i ładunku. Aby wzbudzić i utrzymać oscylacje elektromagnetyczne, stosuje się obwód oscylacyjny.

Wymuszone oscylacje są takimi procesami oscylacyjnymi, które są spowodowane działaniem sił zewnętrznych na system.

Wymuszone oscylacje mają swoją własną charakterystykęcecha - są nieuchwytne. Ich częstotliwość jest równa częstotliwości okresowego oddziaływania zewnętrznego na dany układ oscylacyjny. Konieczne jest jednak rozróżnienie takich ruchów oscylacyjnych od auto-oscylacji. W samo-oscylacjach system przyjmuje mechanizm, który "dostarcza" do układu z pewnego rezerwuaru energii, w czasie z jego oscylacjami, małe części energii, które podtrzymują własne niewywołane oscylacje. Tak więc, w samo-oscylacji, system "popycha" się. Przy wymuszonych oscylacjach system nabiera impetu z dodatkowej siły.

Częstotliwość takich oscylacji pokrywa się z częstotliwościądziałająca siła zewnętrzna. Na nich amplituda ustawiana jest nie arbitralnie, jak przy swobodnych oscylacjach, ale ustalana jest sama. Wielkość amplitudy zależy od stosunku częstotliwości siły zewnętrznej i własnej.

Charakteryzują to wymuszone oscylacjezjawisko takie jak rezonans elektryczny. Dzięki temu amplituda wymuszonego ruchu wibracyjnego staje się maksymalna. Amplituda oscylacji przy rezonansie musi być nieskończenie duża. W rzeczywistości dla niej amplituda wymuszonych oscylacji elektromagnetycznych jest skończona. Przy małej rezystancji w systemie rezystancja przy rezonansie będzie znacząca. To sprawia, że ​​amplituda ruchów wibracyjnych przy skończonym rezonansie. Przy większej rezystancji w układzie maksymalna amplituda staje się niższa w punkcie rezonansu.

Prąd przemienny jest niczym więcej niż wymuszonymoscylacje elektromagnetyczne powstające podczas obrotu wewnątrz ramy magnesu lub obrót w polu magnetycznym ramy w wyniku indukcji elektromagnetycznej. Alternator jest źródłem prądu zmiennego.

Lampy elektryczne, odkurzacz, lodówka,Telewizja itp., Używana w naszych domach, działa w oparciu o energię oscylacji elektromagnetycznych. Ich zastosowanie opiera się na pracy silników elektrycznych, które napędzają maszyny itp.

W powyższych przykładach stosuje się prąd przemienny, który w obwodach energii elektrycznej jest wynikiem wzbudzenia wymuszonych oscylacji.

Podkreślamy, że swobodne i wymuszone oscylacjeróżnią się od siebie tym, że niektóre są wykonywane bez wpływów zewnętrznych ze względu na energię zmagazynowaną w obwodzie, podczas gdy inne są spowodowane zewnętrznym wpływem na system.