Характеристики

• Амплитуда — максимальное отклонение колеблющейся величины от некоторого усреднённого её значения для системы,   (м)

• Период — промежуток времени, через который повторяются какие-либо показатели состояния системы (система совершает одно полное колебание),   (сек)

• Частота — число колебаний в единицу времени,   (Гц, сек⁻¹).

Период колебаний   и частота   — обратные величины;

 и 

В круговых или циклических процессах вместо характеристики «частота» используется понятие круговая (циклическая) частота   (рад/сек, Гц, сек⁻¹), показывающая число колебаний за   единиц времени:

• Смещение — отклонение тела от положения равновесия. Обозначение Х, Единица измерения метр.

• Фаза колебаний — определяет смещение в любой момент времени, то есть определяет состояние колебательной системы.

41.Затухающие электрические колебания. Логарифмический декремент затухания.

  Всякий реальный контур обладает активным сопротивлением (рис. 4.3). Энергия, запасенная в контуре, постепенно расходуется в этом сопротивлении на нагревание, вследствие чего колебания затухают.

Рис. 4.3

      По второму закону Кирхгофа:

.

(4.3.1)

                 ,  или                                         

      Обозначим      – коэффициент затухания и, учитывая, что собственная частота контура   , получим уравнение затухающих колебаний в контуре с R, L иС:

.

(4.3.2)

      При   , т.е.   ,  решение этого уравнения имеет вид:

где   – частота затухающих колебаний контура, или   , т.е.   .

      Затухание принято характеризовать логарифмическим декрементом затухания χ:

,

(4.3.3)

      где A – амплитуда I, U, q.

      Найдём выражение χ для электрических колебаний. Т.к.

 ,            ,

      тогда

 .

      Поскольку R, L, ω  определяются параметрами контура, следовательно  χ  является  характеристикой контура.

Если затухание невелико, т.е.   , то      тогда

.

(4.3.4)

      Колебательный контур часто характеризуют добротностью Q, которая определяется как величина, обратно пропорциональная χ:   , а т.к.   , где N – число колебаний, то   , т.е. добротность Q тем больше, чем больше колебаний успевает совершиться, прежде чем амплитуда уменьшится в е раз.

      Добротность определяется и по-другому:

,

(4.3.5)

где W – энергия контура в данный момент, ΔW – убыль энергии за один период, следующий за этим моментом.

42.Вынужденые электрические колебания. Переменный ток.

Вынужденные электрические колебания — это периодические изменения силы тока в контуре и других электрических величин под действием переменной ЭДС от внешнего источника.

Наиболее широкое применение в современной технике и в быту нашел синусоидальный переменный ток частотой 50 Гц.

Переменный ток — это ток, периодически изменяющийся со временем. Он представляет собой вынужденные электрические колебания, происходящие в электрической цепи под действием периодически изменяющейся внешней ЭДС. Периодом переменного тока называется промежуток времени, в течение которого сила тока совершает одно полное колебание. Частотой переменного тока называется число колебаний переменного тока за секунду.

Чтобы в цепи существовал синусоидальный ток, источник в этой цепи должен создавать переменное электрическое поле, изменяющееся синусоидально. На практике синусоидальная ЭДС создается генераторами переменного тока, работающими на электростанциях.