Осцилаторни процес у електротехници и електроници, врсте осцилација
Осцилаторни процес — процес са различитим степеном поновљивости. Сви осцилаторни процеси су подељени у 2 класе: периодичне и непериодичне. У теорији, они такође користе средњу класу - скоро периодичне осцилације.
Осцилаторни процес се назива периодичним, у којем вредност која карактерише овај процес, узета у било ком тренутку, након одређеног временског периода Т има исту вредност.
Функција ф (т), која је математички израз осцилаторног процеса, назива се периодичном са периодом Т ако испуњава услов ф (т + Т) = ф (т).
Међу класом периодичних осцилаторних процеса, главну улогу имају хармонијске или синусоидне осцилације, у којима се промена физичке величине са временом јавља по закону синуса или косинуса. Њихов укупни рекорд је:
и = ф (т) = аЦос ((2π / Т) т — φ),
где је а — амплитуда осцилација, φ је фаза осциловања, 1 /Т = ф — фреквенција и 2πф = ω — фреквенција цикличних или кружних вибрација.
Примена синусоидних осцилација и њихове карактеристике:
Графички начини приказа наизменичне струје
Скоро периодична функција која одговара очитавању периодичних осцилација дефинисана је условом:
| ф · (т + τ) — ф (т) | <= ε где ε — додели вредност свакој вредности Т.
Количина τ у овом случају се назива скоро период. Ако је вредност ε веома мала у поређењу са просечном вредношћу ф (т) у тренутку Т, онда ће квазипериодична функција бити блиска периодичној.
Непериодичне осцилације су много разноврсније од периодичних. Али најчешће се у аутоматизацији морају срести пригушене или растуће синусне осцилације.
Осцилације према закону пригушене синусоиде или, како их понекад називају, пригушене хармонијске осцилације, могу се представити у општем облику:
к = Ае-δТцос·(ω + φ),
где је т време, А и φ су произвољне константе. Општа нотација закона растућих хармонијских осцилација разликује се само у знаку фактора пригушења δ[1 секунда].
Шипак. 1 — осцилујући процес, сл. 2. — периодични процес, сл. 3. — распадајуће хармонијске осцилације, сл. 4. — повећање хармонијских осцилација.
Пример примене осцилаторног процеса је најједноставније осцилаторно коло.
Осцилаторно коло (електрично коло) — пасивно електрично коло у коме се могу јавити електричне осцилације са фреквенцијом одређеном параметрима самог кола.
Најједноставније осцилационо коло се састоји од капацитивности Ц и индуктивности Л. У одсуству спољашњег утицаја, пригушивање осцилација са фреквенцијом εО = 1/2π√ЛЦ.
Амплитуда вибрација опада са ег-δТ, где је δ коефицијент пригушења. Ако је δ> = еО, тада пригушене осцилације у колу постају непериодичне.
У електроници је квалитет осцилационог кола одређен фактором квалитета: К = нф/δ... Када на осцилационо коло делује спољашња периодична сила, у њему се јављају принудне осцилације. Амплитуда принудних осцилација значајно се повећава за кола високог К ако је фреквенција спољашњег утицаја близу ео (резонанца). Осцилационо коло је један од главних делова у резонантним појачавачима, генератори и других електронских уређаја.
Погледајте и на ову тему: Примена напонске и струјне резонанце