РЕЗОНАНС

Явление резкого увеличения амплитуды вынужденных колебаний в колебательной системе, когда частота периодич. воздействия на систему приближается к её резонансной частоте. В ходе раскачки колебат. системы без потерь под действием периодич. внеш. силы при Р. система получает за период приращение энергии, пропорциональное амплитуде колебаний. В результате амплитуда колебаний изменяется от периода к периоду в арифметич. прогрессии - линейно. Однако в реальных условиях всегда существуют факторы, ограничивающие амплитуду колебаний. Это прежде всего диссипация энергии (трение) в системе, а также неточное совпадение частоты вынуждающей силы с резонансной частотой колебат. системы ( расстройка частоты). График зависимости амплитуды колебаний от частоты внеш. силы наз. резонансной кривой. Ширина этой кривой тем уже, чем больше добротность колебат. системы. 

В электро-магн. колебат. системах, например в колебательном контуре, явление Р. однозначно связано с изменением комплексного входного сопротивления (или комплексной входной проводимости) колебат. системы при изменении частоты: вблизи Р. мнимая часть входного сопротивления либо резко возрастает (параллельный Р., или Р. напряжения), либо обращается в нуль (последовательный Р., или Р. тока). Поэтому в радиотехнике и электронике при исследовании Р. вместо амплитуд колебаний часто рассматривают комплексные входные сопротивления (или комплексные входные проводимости). Частоты, при которых амплитуды напряжений и токов достигают максимума или при которых мнимые части входных сопротивлений стремятся к нулю либо к бесконечности, могут несколько отличаться друг от друга. Более того, в колебат. системах со мн. степенями свободы максимумы амплитуд в разных элементах системы могут достигаться на слегка различающихся частотах. С этим связана неоднозначность понятия «резонансная частота».

При достаточно большой амплитуде колебаний колебат. система становится нелинейной, её собств. колебания - несинусоидальными, а резонансная частота зависит от амплитуды колебаний. Вследствие этого для Р. в нелинейной колебат. системе характерно изменение расстройки в ходе раскачки колебат. системы. Зависимость стационарной амплитуды от частоты может оказаться в этом случае неоднозначной; при перестройке частоты внеш. силы может иметь место скачкообразное изменение амплитуды колебаний, а конкретное значение амплитуды в области неоднозначности может зависеть от того, в какой последовательности перестраивалась частота внеш. силы при раскачке (гистерезис).

Одним из важнейших применений Р. является настройка радиоприёмника на частоту колебаний принимаемой радиостанции. В электронике Р. широко используется для выделения сигналов заданной частоты в электрич. фильтрах, усилителях, генераторах, измерителях частоты и др.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.