電振盪:振蕩的類型和特性、​​振幅、頻率和相位

振盪是重複自身或以特定間隔粗略重複自身的過程。波動過程在自然界和技術中很普遍。

在電氣工程和電子學中,他們必須處理各種類型的電振盪,即電壓和電流的波動。 在不同的電路中以及機械振動,例如振動 麥克風膜 或揚聲器。

機械振動

振動特性

作為重複過程的振蕩的特徵,首先是波動值達到的最大偏差,或者 振幅,其次,相同狀態重複發生的頻率,或 振動頻率,第三,從什麼狀態,什麼 過程階段 對應倒計時開始的時間。振盪過程的後一個特徵稱為“初始階段”或簡稱為“階段”。

嚴格來說,這些概念僅適用於某些類型的振盪,即周期性的,特別是, 正弦曲線......然而,術語:振幅,頻率和相位通常在上述意義上適用於一般的任何振動(見 - 空調基本參數).

振盪特性(振幅、週期、頻率和相位):

振盪特性(振幅、週期、頻率和相位)

振動類型

根據振幅發生的變化,振盪會有所不同:

  • 靜止或無阻尼,其振幅不隨時間變化;

  • 攤銷的,其幅度隨時間減小;

  • 增加,其幅度隨時間增加;

  • 幅度調製,其幅度隨時間增加和減少。

靜音振動

根據振盪如何及時重複,振盪會有所不同:

  • 週期性的,也就是說,所有狀態都以特定的時間間隔精確重複;

  • 近似週期性,其中所有狀態僅近似重複自身,例如,阻尼或頻率調製(即,其頻率在特定值周圍的特定限制內不斷變化的振盪)。

看 -自由阻尼和強迫振盪

根據形式,振盪是有區別的:

  • 正弦(諧波)或接近正弦;

  • 鬆弛,其形狀與正弦曲線明顯不同。

最後,根據振盪過程的起源,將它們區分為:

  • 由於系統衝擊(或一般來說,違反系統平衡)而發生的自然或自由振盪;

  • 被迫,由於對系統的長期外部振盪作用而引起,並且在沒有外部影響的情況下系統中發生自振盪,這是由於系統本身能夠維持其中的振盪過程。

電氣振動 — 電流、電壓、電荷的波動,發生在電路、電路、線路等中。最常見的電振動類型是通常的 交流電,其中電路中的電壓和電流週期性變化。它們發生 頻率為 50 赫茲.這種相對較慢的振盪通常是使用 交流電機.

快速振動是通過特殊方法產生的,其中在現代技術中起著最大的作用 電子發電機.

根據頻率,通常將電振動分為兩組——低頻,其頻率低於 15,000 Hz,而高頻,其頻率超過 15,000 Hz。選擇此限制是因為低於 15,000 Hz 的振動會在人耳中產生聲音感覺,而高於 15,000 Hz 的振動則無法被人耳聽到。

電氣振動

振盪器系統 — 可能發生自然振蕩的系統。

振盪電路 — 如果其中的電“平衡”受到干擾,即如果在其中產生初始電壓或電流,則可能發生自然電振蕩的電路。

— 常閉電路。但是,該術語也適用於開路,即天線。為了區分這兩種類型的循環,它們分別被稱為封閉和開放。“輪廓”一詞有時具有特殊含義。為簡潔起見,振盪電路通常簡稱為“電路”。

為了在電路中發生自然振盪,它必須具有電容和電感,而不是太大的電阻。電路中自然振蕩的頻率將取決於電容 C 和電感 L 的值。振盪電路中涉及的電容和電感越大,其自然振蕩的頻率越低(有關詳細信息,請參見此處 - 振盪電路).

電路中自然振動的頻率大致由所謂的根據湯姆遜公式:

湯姆遜公式

由於每個電路都有發生能量損失和熱量釋放的電阻,因此電路中的自然振盪將始終是阻尼的。換句話說,振盪電路由於阻尼振盪過程而返回到電“平衡”。

如果電路的電阻很高,那麼它就是一個不發生自然振蕩的非週期性電路。在這種電路中產生的初始電壓和電流衰減時不會發生振盪,而是單調衰減。換句話說,當電“平衡”被擾亂時,這樣的循環非週期性地(即沒有振盪)返回到“平衡”位置。

另請參閱此主題:

電感耦合振盪電路

連續振盪和參數共振

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