Разница между затухающими и незатухающими колебаниями

Каждый объект, каждая частица и каждая система колеблются в своей собственной частоте или наборе частот. Собственная частота объекта - это частота, с которой объект имеет тенденцию вибрировать или колебаться без приложения внешней силы. Все эти объекты и частицы требуют источника энергии на определенной частоте в диапазоне от нескольких Гц до нескольких МГц. Это требование может быть выполнено электронным устройством, называемым генератором. Это электронная схема, используемая для генерации сигнала, которая обычно используется в компьютерах, беспроводных приемниках и передатчиках, измерительных системах и всех видах электронных систем. Он просто производит периодические колебания в форме электрической или механической энергии.

Генератор может создавать синусоидальные или несинусоидальные сигналы. В основном генераторы подразделяются на два основных типа - синусоидальные и несинусоидальные. В этой статье мы сосредоточимся только на синусоидальных генераторах. Генератор, который производит синусоидальный выходной сигнал, является синусоидальным генератором. Они классифицируются в соответствии с их частотно-определяющими компонентами. Колебания, генерируемые синусоидальными генераторами, могут быть классифицированы как затухающие и незатухающие колебания. Трение в колебательной системе называется демпфированием. Давайте посмотрим на два типа вибраций и укажем на ключевые моменты, сравнивая два.

Что такое затухающие колебания?

Электронные колебания, амплитуда которых продолжает уменьшаться со временем из-за потерь, присущих электрической системе, в которой генерируются колебания, называются затухающими колебаниями. Это относится к колебанию, которое исчезает со временем. Генератор всегда подвергается воздействию сил, которые рассеивают часть энергии генератора в виде тепла или в других формах. Поскольку энергия пропорциональна квадрату амплитуды, амплитуда постепенно уменьшается, пока осциллятор не возвращается в равновесие. Цепи генератора затем производят затухающие колебания. Однако частота колебаний остается неизменной, поскольку зависит от параметров схемы. Лучший пример затухающего колебания - качающийся маятник, в котором вибрация замедляется и прекращается со временем.

Что такое незатухающие колебания?

Если бы потери, понесенные в электрической системе, можно было компенсировать, амплитуда колебаний оставалась бы постоянной, и, таким образом, колебания продолжались бы бесконечно как от внешних помех, так и от изменений в начальных условиях. Этот тип колебаний называется незатухающим колебанием. Итак, проще говоря, колебания, амплитуда которых остается постоянной во времени, называются незатухающими колебаниями. Системы, которые могут генерировать такие колебания, называются автоколебательными колебательными системами, и они поддерживаются внешним источником энергии в нелинейной диссипативной системе. Если генератор генерирует незатухающие колебания, то нет потерь мощности или средств для компенсации потерь мощности..

Разница между затухающими и незатухающими колебаниями

Значение затухающих и незатухающих колебаний

Колебания, генерируемые синусоидальными генераторами, могут быть классифицированы как затухающие и незатухающие колебания. Электронные колебания, амплитуда которых продолжает уменьшаться со временем из-за потерь, присущих электрической системе, в которой генерируются колебания, называются затухающими колебаниями. Однако, если потери, понесенные в электрической системе, можно компенсировать, амплитуда колебаний будет оставаться постоянной, и, как таковые, колебания будут продолжаться бесконечно как от внешних помех, так и от изменений в начальных условиях. Этот тип колебаний называется незатухающим колебанием.

Потеря энергии при затухающих и не затухающих колебаниях

При затухающих колебаниях амплитуда генерируемой волны постепенно уменьшается со временем, поскольку потери мощности не компенсируются. Такой тип колебаний не продолжается в течение более длительного времени и, наконец, он прекращается. Там, где происходит потеря энергии, движение становится затухающим. Напротив, если схема генератора производит незатухающие колебания, то нет потерь мощности или средств для компенсации потерь мощности. Они имеют постоянную амплитуду колебаний, а это означает, что амплитуда не падает со временем, поэтому нет потери энергии.

причина

Демпфирование - это постепенное уменьшение амплитуды колебаний в колебательной системе, вызванное диссипацией накопленной энергии. Демпфирование является результатом трения жидкости, движущейся внутри трубопровода, которая имеет тенденцию гасить любые колебания и уменьшать частотную характеристику системы преобразователя. Как правило, все типы вибраций более или менее демпфируются, поэтому необходимо компенсировать потери энергии путем подачи дополнительной энергии от внешнего источника, чтобы сделать колебания незатухающими. Любая энергия, поступающая извне, должна быть в фазе с настроенными колебаниями.

Затухающие и незатухающие колебания: сравнительная таблица

Сводка колебаний затухания и затухания

Короче говоря, основное различие между затухающими и незатухающими колебаниями заключается в том, что в затухающих колебаниях амплитуда генерируемой волны постепенно уменьшается со временем, тогда как амплитуда генерируемой волны не изменяется со временем, в случае незатухающих колебаний. Там, где происходит потеря энергии, движение становится затухающим. Напротив, если схема генератора производит незатухающие колебания, то нет потерь мощности или средств для компенсации потерь мощности. Демпфирование - это постепенное уменьшение амплитуды колебаний в колебательной системе, вызванное диссипацией накопленной энергии. Как правило, все типы вибраций более или менее затухают, поэтому необходимо компенсировать потери энергии путем подачи дополнительной энергии от внешнего источника, чтобы сделать колебания незатухающими.