Принудителни колебания

Електромагнитните трептения бяха открити донякъде случайно. Свободните и принудителните флуктуации са намерили широко приложение в нашето ежедневие. Електромагнитни колебания се използват в различни технически средства, включително в комуникациите. Променливи технически токове са и електрически колебания. Дори светлинните явления са електромагнитни трептения. Нека поговорим за тях по-подробно.

Вибрациите се разбират като процеси или движения, характеризиращи се с условна повторяемост по време. Такива процеси са доста разпространени. Физическата природа на осцилаторните процеси може да варира. Изхождайки от това, се различават електромагнитни, механични и други колебания.

Сред различните електрически феномени, свободните и принудителните електромагнитни трептения заемат специално място. Електромагнитните трептения се тълкуват като колебания на магнитни и електрически полета, придружени от периодична промяна напрежение, ток и зареждане. За да се възбудят и поддържат електромагнитни трептения, се използва осцилаторна верига.

Принудителните трептения са такива осцилаторни процеси, които се причиняват от действието на външни сили върху системата.

Принудителните трептения имат свои собствени отличителни белези - те са неподредени. Тяхната честота е равна на честотата на периодичното външно действие върху дадена осцилационна система. Необходимо е обаче да се разграничат такива осцилаторни движения от авто-колебания. Когато самостоятелно трептенията в системата се предполага механизъм "доставя" в системата на определена енергия резервоар, във времето със своите вибрации, малки порции на енергия, поддържат свои собствени непрекъснати колебания. По този начин, в само-трептенията, системата се "избутва". При принудителни трептения системата поема усилие от външна сила.

Честотата на такива колебания съвпада с честотата на действащата външна сила. При тях амплитудата не се определя произволно, както при свободни вибрации, но се установява само по себе си. Размерът на амплитудата зависи от съотношението на честотите на външната сила и нейната.

Принудителните трептения характеризират това явление като електрическият резонанс. С него амплитудата на принудителното вибрационно движение става максимална. Амплитуда на колебание при резонанс трябва да бъде безкрайно голяма. Всъщност, за него амплитудата на принудителните електромагнитни трептения е ограничена. С малко съпротивление в системата, съпротивлението при резонанс ще бъде значително. Това прави амплитудата на вибрационните движения при резонансния край. При по-голяма устойчивост в системата, максималната амплитуда става по-ниска в резонансната точка.

AC ток - това не е нищо повече от принудителни електромагнитни трептения, които възникват по време на въртенето вътре в рамката на магнита или въртене в магнитното поле на рамката в резултат електромагнитна индукция.алтернатор е източник на променлив ток.

Електрически лампи, прахосмукачка, хладилник, телевизор и т.н., използвани в нашите домове, работят на базата на енергията на електромагнитни колебания. Тяхното приложение се основава на работата на електродвигателите, които задвижват машини и др.

В горните примери се използва променлив ток, който в електрическите вериги е резултат от възбуждане на принудителни трептения.

Подчертаваме, че свободните и принудителните трептения се различават помежду си, тъй като някои се извършват без външни влияния, дължащи се на запазената енергия във веригата, докато други са причинени от външен ефект върху системата.