التذبذبات المخمدة مقابل التذبذبات غير المخمدة: الفرق والمقارنة

لقد ثبت جيدًا أن كل كائن أو مادة أو جسيم أو نظام يتذبذب ولكن في نطاق تردده المحدد. يسمى الشيء الذي يتحرك عليه الجسم أو يتأرجح أو حتى يهتز بشكل طبيعي تردده.

تردد الكائن يعمل بدون أي قوة خارجية مطبقة عليه. كل هذه الأشياء والمواد تتطلب كمية محددة من الطاقة لتحريك اهتزازها في عدة هرتز إلى بعض ميغاهيرتز.

المذبذب يلبي متطلبات الطاقة من قبل الأشياء. إنه جهاز يستخدم لتوليد الإشارات من مصادر مختلفة.

إنه ينتج فقط اهتزازات على أساس دوري يتم إنشاؤها من شكل ميكانيكي أو إلكتروني للطاقة.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تتميز التذبذبات المخمدة بانخفاض تدريجي في السعة بمرور الوقت بسبب تبديد الطاقة ، بينما تحافظ التذبذبات غير المثبطة على اتساع ثابت.
2. توجد التذبذبات المخففة بشكل شائع في الأنظمة ذات الاحتكاك أو أشكال التخميد الأخرى ، بينما توجد التذبذبات غير المخمدة في الأنظمة المثالية بدون التخميد.
3. يمكن أن تتوقف التذبذبات المخففة تمامًا في النهاية ، بينما يمكن أن تستمر التذبذبات غير المخمدة إلى أجل غير مسمى.

المخمد مقابل التذبذبات غير المخمد

الفرق بين التذبذبات المخمد وغير المخمد هو أن سعة من الموجات التي يتم إنشاؤها تستمر في التناقص التدريجي في التذبذبات المخففة ، بينما في التذبذبات غير المثبطة ، يظل اتساع الموجات المتولدة دون تغيير وثابت بمرور الوقت. يتم استيفاء متطلبات الطاقة بواسطة الأجسام بواسطة المذبذب. إنه جهاز يستخدم لتوليد الإشارات من مصادر مختلفة. إنه ينتج فقط اهتزازات على أساس دوري يتم إنشاؤها من شكل ميكانيكي أو إلكتروني للطاقة.

التذبذبات المثبطة هي تلك التذبذبات الكهربائية التي تتناقص اتساعها باستمرار بسبب الخسائر الموروثة في النظام الكهربائي للطاقة. إنه نوع من التذبذب الذي يتلاشى بمرور الوقت.

يتم تقليل الطاقة المنتجة على هذا النحو تدريجيًا بالتناسب ، وهذا يساوي مربع السعة المحسوبة مسبقًا. وبالتالي ، يتم إنتاج التذبذبات المبللة بواسطة دارات المذبذب.

إذا كان من الممكن تعويض الخسائر التي حدثت في النظام الكهربائي ، فإن سعة التذبذبات التي تحدث في ذلك الوقت ظلت ثابتة وغير متغيرة.

هذا الشكل من التذبذب يسمى التذبذب غير المخمد. بكلمات أبسط ، يمكن تعريفه على أنه التذبذبات التي تظل ثابتة مع مرور الوقت هي التذبذبات غير المخمد.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	التذبذبات المخففة	التذبذبات غير المثبطة
معنى	التذبذبات التي يستمر اتساعها في الانخفاض مع مرور الوقت.	نوع التذبذب الذي يظل اتساعه ثابتًا مع مرور الوقت.
خسائر الطاقة	لا تستمر هذه التذبذبات لفترة أطول لأنها تستمر في التناقص.	لا توجد خسائر في الطاقة في هذا الشكل من التذبذب.
تردد	التردد يبقى كما هو.	السعة لا تتغير بمرور الوقت.
فترة	التذبذب المخمد يموت في النهاية.	غير المخمدات تبقى كما هي.
مثال	يتأرجح البندول ، ويبطئ الاهتزاز تدريجيًا ، ويتوقف بعد مرور بعض الوقت.	حصان ربيع طفل أو لعبة.

ما هي التذبذبات المخمدة؟

تسمى التذبذبات التي يستمر اتساعها في التناقص باستمرار بسبب الخسائر الموروثة في النظام الكهربائي للطاقة ، التذبذبات المخمدة. إنه في الأساس نوع من التذبذب الذي يتلاشى بمرور الوقت.

وبالتالي ، فإن الطاقة المنتجة تدريجيًا تخفض تناسبيها ، مساوٍ لمربع السعة. وبالتالي ، يتم إنتاج التذبذبات المبللة بواسطة دارات المذبذب.

يبقى تردد التذبذب دون تغيير. هذا لأن التردد يعتمد على معلمات الدائرة.

مثال على البندول يمكن أن يفهم مفهوم التذبذب المخمد ، حيث يتباطأ البندول تدريجياً ، وعند نقطة زمنية ، يتوقف عن الحركة.

لذلك ، يمكن القول أنه أينما كان هناك فقدان للطاقة ، فإن الحركة تضعف ، وبالتالي فإن التذبذب يكون مخمدًا.

يحدث التخميد للتذبذب بسبب تبديد الطاقة المخزنة ، وهو انخفاض تدريجي في سعة التذبذب.

في الحالات المعتادة ، تكون جميع التذبذبات في الغالب إما مخففة إلى حد ما في اتساعها ، مما يجعل تعويض الطاقة إلزاميًا.

ما هي التذبذبات غير المخمدة؟

يتم إنتاج التذبذبات غير المثبطة عندما يمكن تعويض الخسائر التي حدثت في النظام الكهربائي ، وبالتالي فإن سعة التذبذبات التي تحدث في ذلك الوقت تظل ثابتة وغير متغيرة.

بكلمات أبسط ، يمكن تعريفها على أنها التذبذبات التي ظلت دون تغيير مع الوقت هي التذبذبات غير المخمد.

الحقيقة الرئيسية حول التذبذبات غير المخمدة هي أنه لا توجد خسائر في الطاقة إذا كان المذبذب يصدر مثل هذه التذبذبات.

في عكس التذبذبات المخففة ، إذا كانت التذبذبات التي يتم إنتاجها غير مخمد ، فلن يكون هناك فقدان للطاقة ، وبالتالي لن تكون هناك حاجة لتعويض الطاقة أو أي خسارة ناتجة عنها.

أثناء وجود التذبذبات المخففة ، تتطلب معظم الطاقة تعويضًا بسبب فقدان الطاقة.

الاختلافات الرئيسية بين التذبذبات المخمده وغير المخمد

1. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التذبذبات المبللة وغير المخمد في أن التذبذبات التي يستمر اتساعها في الانخفاض مع مرور الوقت هي تذبذبات مخمدة ، في حين أن نوع التذبذب الذي يظل اتساعه ثابتًا وثابتًا مع مرور الوقت هو التذبذبات غير المثبطة.
2. السعة المتولدة من الموجات في الموجات المبللة تتناقص تدريجياً ، لذلك لا تستمر هذه التذبذبات لفترة طويلة وتتوقف عند نقطة معينة. بينما لا يوجد فقدان للقوة في التذبذب الذي ينتج عنه تذبذب غير مخمد.
3. يظل التردد في التذبذب المخمد كما هو ، بينما في التذبذب غير المخمد ، لا يتغير السعة بمرور الوقت.
4. يموت التذبذب المخمد في النهاية ، لكن التذبذب غير المخمد يظل كما هو.
5. مثال على التذبذب المخمد هو البندول الذي يتأرجح بوتيرة ثابتة ، يتباطأ الاهتزاز تدريجيًا ، ويتوقف بعد مرور بعض الوقت. مثال على التذبذب غير المخمد هو ربيع الطفل حصان أو لعبة.

مراجع حسابات

1. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.66.184201
2. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1981oxny.book…..H/abstract
3. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01453a010

آخر تحديث: 28 يونيو 2023