电振荡:振荡的类型和特性、振幅、频率和相位
振荡是重复自身或以特定间隔粗略重复自身的过程。波动过程在自然界和技术中很普遍。
在电气工程和电子学中,他们必须处理各种类型的电振荡,即电压和电流的波动。 在不同的电路中以及机械振动,例如振动 麦克风膜 或扬声器。
振动特性
作为重复过程的振荡的特征,首先是波动值达到的最大偏差,或者 振幅,其次,相同状态重复发生的频率,或 振动频率,第三,从什么状态,什么 过程阶段 对应倒计时开始的时间。振荡过程的后一个特征称为“初始阶段”或简称为“阶段”。
严格来说,这些概念仅适用于某些类型的振荡,即周期性的,特别是, 正弦曲线......然而,术语:振幅,频率和相位通常在上述意义上适用于一般的任何振动(见 - 空调基本参数).
振荡特性(振幅、周期、频率和相位):
振动类型
根据振幅发生的变化,振荡会有所不同:
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静止或无阻尼,其振幅不随时间变化;
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摊销,其幅度随时间减小;
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增加,其幅度随时间增加;
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幅度调制,其幅度随时间增加和减少。
根据振荡如何及时重复,振荡会有所不同:
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周期性的,也就是说,所有状态都以特定的时间间隔精确重复;
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近似周期性,其中所有状态仅近似重复自身,例如,阻尼或频率调制(即,其频率在特定值周围的特定限制内不断变化的振荡)。
看 -自由阻尼和强迫振荡
根据形式,振荡是有区别的:
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正弦(谐波)或接近正弦;
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松弛,其形状与正弦曲线明显不同。
最后,根据振荡过程的起源,将它们区分为:
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由于系统冲击(或一般来说,违反系统平衡)而发生的自然或自由振荡;
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被迫,由于对系统的长期外部振荡作用而引起,并且在没有外部影响的情况下系统中发生自振荡,这是由于系统本身能够维持其中的振荡过程。
电气振动 — 电流、电压、电荷的波动,发生在电路、电路、线路等中。最常见的电振动类型是通常的 交流电,其中电路中的电压和电流周期性变化。它们发生 频率为 50 赫兹.这种相对较慢的振荡通常是使用 交流电机.
快速振动是通过特殊方法产生的,其中在现代技术中起着最大的作用 电子发电机.
根据频率,通常将电振动分为两组——低频,其频率低于 15,000 Hz,而高频,其频率超过 15,000 Hz。选择此限制是因为低于 15,000 Hz 的振动会在人耳中产生声音感觉,而高于 15,000 Hz 的振动则无法被人耳听到。
振荡器系统 — 可能发生自然振荡的系统。
振荡电路 — 如果其中的电“平衡”受到干扰,即如果在其中产生初始电压或电流,则可能发生自然电振荡的电路。
链 — 常闭电路。但是,该术语也适用于开路,即天线。为了区分这两种类型的循环,它们分别被称为封闭和开放。“轮廓”一词有时具有特殊含义。为简洁起见,振荡电路通常简称为“电路”。
要在电路中发生自然振荡,它必须具有电容和电感,而不是太大的电阻。电路中自然振荡的频率将取决于电容 C 和电感 L 的值。振荡电路中涉及的电容和电感越大,其自然振荡的频率越低(有关详细信息,请参见此处 - 振荡电路).
电路中自然振动的频率大致由所谓的根据汤姆逊公式:
由于每个电路都有发生能量损失和热量释放的电阻,因此电路中的自然振荡将始终是阻尼的。换句话说,由于阻尼振荡过程,振荡电路返回到电“平衡”。
如果电路的电阻很高,那么它就是一个不发生自然振荡的非周期性电路。在这种电路中产生的初始电压和电流衰减时不会发生振荡,而是单调衰减。换句话说,当电“平衡”被扰乱时,这样的循环非周期性地(即没有振荡)返回到“平衡”位置。
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