Razlika med nihanji na blažji in brez blata

Vsak predmet, vsak delček in vsak sistem niha v svoji naravni frekvenci ali nizu frekvenc. Naravna frekvenca predmeta je frekvenca, s katero objekt nagiba ali niha, ne da bi uporabil zunanjo silo. Vsi ti predmeti in delci potrebujejo vir energije z določeno frekvenco, ki sega od nekaj Hz do več MHz. To zahtevo lahko izpolni elektronska naprava, imenovana oscilator. To je elektronsko vezje, ki se uporablja za generiranje signala in ga običajno najdemo v računalnikih, brezžičnih sprejemnikih in oddajnikih, instrumentacijskih sistemih in vseh vrstah elektronskih sistemov. Preprosto proizvaja periodična nihanja v obliki električne ali mehanske energije.

Oscilator lahko ustvari sinusoidne ali ne-sinusoidne valovne oblike. Oscilatorje v osnovi razvrščamo v dve glavni vrsti - sinusoidni in ne-sinusoidni oscilatorji. V tem članku se bomo osredotočili le na sinusne oscilatorje. Oscilator, ki proizvaja sinusni izhod, je sinusoidni oscilator. Razvrščamo jih glede na njihove komponente, ki določajo pogostost. Nihanja, ki jih povzročajo sinusoidni oscilatorji, se lahko uvrstijo v nihanja in blaženo nihanje. Trenje v nihajnih sistemih imenujemo dušenje. Oglejmo si dve vrsti vibracij in izpostavimo ključne točke, ki jih primerjajo.

Kaj so dušena nihanja?

Elektronska nihanja, katerih amplituda se s časom zmanjšuje zaradi izgub, ki so povezane z električnim sistemom, v katerem nastajajo nihanja, imenujemo dušena nihanja. Nanaša se na nihanje, ki s časom zbledi. Oscilator je vedno podvržen silam, ki del energije oscilatorja razpršijo kot toplota ali v drugih oblikah. Ker je energija sorazmerna s kvadratom amplitude, se amplituda postopoma zmanjšuje, dokler se oscilator ne vrne v ravnovesje. Oscilatorski tokokrogi nato ustvarijo dušena nihanja. Vendar frekvenca nihanja ostane nespremenjena, ker je odvisna od parametrov vezja. Najboljši primer oslabljenega nihanja je nihajno nihalo, pri katerem se vibracija upočasni in sčasoma ustavi.

Kaj so neuveljavljena nihanja?

Če bi izgube, nastale v električnem sistemu, mogoče nadoknaditi, bi amplituda nihanja ostala konstantna in bi se kot taka nihanja nadaljevala v nedogled tako zaradi zunanjih motenj kot sprememb v začetnih pogojih. To vrsto nihanja imenujemo neampirano nihanje. Preprosto povedano, nihanja, katerih amplituda ostane nespremenjena s časom, imenujemo neampirana nihanja. Sistemi, ki lahko ustvarijo takšna nihanja, se imenujejo samovzbujajoči nihajni sistemi, ki jih vzdržuje zunanji vir energije v nelinearnem disipacijskem sistemu. Če oscilator ustvarja neovirana nihanja, potem ni nobenih izgub moči ali določb, ki bi nadomestile izgube energije.

Razlika med nihanji na blažji in brez blata

Pomen nihajnih in neškropljenih nihanj

Nihanja, ki jih povzročajo sinusoidni oscilatorji, se lahko uvrstijo v nihanja in blaženo nihanje. Elektronska nihanja, katerih amplituda se s časom zmanjšuje zaradi izgub, ki so povezane z električnim sistemom, v katerem nastajajo nihanja, imenujemo dušena nihanja. Če pa bi bilo mogoče izgube, nastale v električnem sistemu, nadomestiti, bi amplituda nihanja ostala konstantna in bi se kot takšna nihala nadaljevala v nedogled tako proti zunanjim motnjam kot spremembam v začetnih pogojih. To vrsto nihanja imenujemo neampirano nihanje.

Izguba energije v blaženih in nenamernih nihanjih

Pri dušenih nihanjih se amplituda ustvarjenega vala s časom postopoma zmanjšuje, ker izguba energije ne nadomesti. Takšna nihanja se ne nadaljujejo dlje časa in končno prenehajo. Če pride do izgube energije, se gibanje duši. Nasprotno, če oscilatorski tokokrog povzroči neovirana nihanja, potem ni nobenih izgub moči ali določb, ki bi nadomestile izgube moči. Imajo konstantna nihanja amplitude, kar pomeni, da amplituda s časom ne pada, zato ni izgube energije.

Vzrok

Dušenje je postopno zmanjševanje amplitude nihanj v nihajnem sistemu, ki nastane zaradi odvajanja shranjene energije. Dušenje je posledica trenja tekočine, ki se giblje znotraj cevke, ki teži k morebitnim nihanjem in zmanjšanju frekvenčnega odziva pretvornika. Običajno se vse vrste vibracij bolj ali manj dušijo, zato je treba izgube energije nadoknaditi z dobavo dodatne energije od zunanje agencije, da se oscilacije ne umirijo. Vsaka energija, dobavljena od zunaj, mora biti v fazi nastavljenih nihanj.

Nihajna v primerjavi z neuporabljenimi nihaji: Primerjalna tabela

Povzetek nihanja v blaženju in brez utesnjenosti

Na kratko, glavna razlika med dušilnimi in nevsiljivimi nihanji je v tem, da se pri dušenih nihanjih amplituda ustvarjenega vala sčasoma zmanjšuje, medtem ko se amplituda ustvarjenega vala s časom ne spreminja, če gre za nihanja. Če pride do izgube energije, se gibanje duši. Nasprotno, če oscilatorski tokokrog povzroči neovirana nihanja, potem ni nobenih izgub moči ali določb, ki bi nadomestile izgube moči. Dušenje je postopno zmanjševanje amplitude nihanj v nihajnem sistemu, ki nastane zaradi odvajanja shranjene energije. Na splošno se vse vrste vibracij bolj ali manj dušijo, zato je potrebno nadomestiti izgube energije z dobavo dodatne energije od zunanje agencije, da se oscilacije ne umirijo.