Вымушаныя ваганні

Электрамагнітныя ваганні адкрылі, можна сказаць, у нейкай меры выпадкова. Свабодныя і вымушаныя ваганні знайшлі сваё шырокае прымяненне ў нашай паўсядзённым жыцці. Электрамагнітныя ваганні выкарыстоўваюць у разнастайных тэхнічных прыладах, у тым ліку і ў сродках сувязі. Зменныя тэхнічныя токі - гэта таксама электрычныя ваганні. Нават светлавыя з'явы - гэта электрамагнітныя ваганні. Пагаворым пра іх больш падрабязна.

Пад ваганнямі разумеюцца працэсы або руху, якія характарызуюцца абумоўленай часовай паўтаральнасцю. Такія працэсы досыць шырока распаўсюджаныя. Фізічная прырода вагальных працэсаў можа быць разнастайнай. Зыходзячы з гэтага, адрозніваюць электрамагнітныя, механічныя і іншыя ваганні.

Сярод розных электрычных з'яў свабодныя і вымушаныя электрамагнітныя ваганні займаюць асаблівае месца. Пад электрамагнітнымі ваганнямі разумеюць ваганні магнітных і электрычных палёў, якія суправаджаюцца перыядычнай зменай напружання, току і зарада. Для таго каб ўзбуджаць і падтрымліваць электрамагнітныя ваганні выкарыстоўваюць вагальны контур.

Вымушаныя ваганні - гэта такія вагальныя працэсы, якія выкліканы уздзеяннем знешніх сіл на сістэму.

Вымушаныя ваганні маюць сваю адметную асаблівасць - яны носяць незатухающий характар. Іх частата роўная частаце перыядычнага знешняга ўздзеяння на дадзеную вагальны сістэму. Аднак неабходна адрозніваць такія вагальныя руху ад аўтаваганняў. Пры аўтаваганняў ў сістэме мяркуецца механізм, "што пастаўляе" у сістэму з вызначанага рэзервуара энергіі, у такт з сваім ваганняў, нязначныя порцыі энергіі, якія падтрымліваюць ўласныя незатухающие ваганні. Такім чынам, пры аўтаваганняў сістэма «падштурхоўвае» сама сябе. Пры вымушаных ваганнях сістэма бярэ штуршок ад старонняй сілы.

Частата такіх ваганняў супадае з частатой ўздзейнічае знешняй сілы. У іх амплітуда зададзена не адвольна, як пры свабодных ваганнях, а усталёўваецца сама па сабе. Значэнне амплітуды залежыць ад суадносін частот знешняй сілы і ўласных.

Вымушаныя ваганні характарызуе такая з'ява, як электрычны рэзананс. Пры ім амплітуда вымушаных вагальных рухаў становіцца максімальнай. Амплітуда ваганняў пры рэзанансе павінна быць бязмежна вялікі. На самай жа справе пры ім амплітуда вымушаных электрамагнітных ваганняў канчатковая. Пры невялікім супраціве ў сістэме супраціў у рэзанансе будзе істотным. Гэта і робіць амплітуду вагальных рухаў у рэзанансе канчатковай. Пры большым супраціве ў сістэме максімум амплітуды становіцца ніжэй у пункце рэзанансу.

Пераменны ток - гэта не што іншае, як вымушаныя электрамагнітныя ваганні, якія ўзнікаюць у працэсе кручэння ўнутры рамкі магніта або кручэння ў магнітным полі рамкі ў выніку электрамагнітнай індукцыі. Генератар пераменнага току з'яўляецца крыніцай пераменнага току.

Электрычныя лямпы, пыласос, халадзільнік, тэлевізар і г.д., якія выкарыстоўваюцца ў нашых дамах, працуюць на аснове энергіі электрамагнітных ваганняў. На іх ужыванні грунтуецца праца электраматораў, якія прыводзяць у дзеянне станкі і г.д.

У пералічаных прыкладах выкарыстоўваецца пераменны ток, які ў электрычных энергетычных ланцугах выступае як вынік ўзбуджэння вымушаных ваганняў.

Падкрэслім, што свабодныя і вымушаныя ваганні адрозніваюцца адзін ад аднаго тым, што адны здзяйсняюцца без знешніх уздзеянняў дзякуючы энергіі, якая запасам у контуры, а іншыя выкліканыя вонкавым уздзеяннем на сістэму.