Tlumené vs netlumené oscilace: Rozdíl a srovnání

Je dobře dokázáno, že každý předmět, látka, částice nebo systém kmitá, ale v rámci své dané frekvence. Něco, na čem se předmět přirozeně pohybuje, kmitá nebo dokonce vibruje, se nazývá jeho frekvence.

Frekvence objektu funguje bez jakékoli vnější síly, která na něj působí. Všechny tyto předměty a látky vyžadují určité množství energie, aby přesunuly svou oscilaci v několika Hz do několika MHz.

Oscilátor splňuje požadavky na energii objektů. Jedná se o zařízení, které se používá pro generování signálů z různých zdrojů.

Vytváří pouze periodické oscilace, které jsou generovány z mechanické nebo elektronické formy energie.

Key Takeaways

1. Tlumené kmity se vyznačují postupným snižováním amplitudy v průběhu času v důsledku disipace energie, zatímco netlumené kmity si udržují konstantní amplitudu.
2. Tlumené oscilace se běžně vyskytují v systémech s třením nebo jinými formami tlumení, zatímco netlumené oscilace se nacházejí v idealizovaných systémech bez tlumení.
3. Tlumené oscilace se mohou nakonec úplně zastavit, zatímco netlumené oscilace mohou pokračovat donekonečna.

Tlumené vs netlumené oscilace

Rozdíl mezi tlumenými a netlumenými oscilacemi je ten amplituda vln, které se generují, v tlumených oscilacích postupně klesá, zatímco v netlumených oscilacích zůstává amplituda vytvářených vln v průběhu času nezměněna a konstantní. Požadavek energie předměty plní oscilátor. Jedná se o zařízení, které se používá pro generování signálů z různých zdrojů. Vytváří pouze periodické oscilace, které jsou generovány z mechanické nebo elektronické formy energie.

Tlumené oscilace jsou takové elektrické oscilace, jejichž amplituda neustále klesá kvůli ztrátám zděděným v elektrickém systému napájení. Je to druh oscilace, která s časem mizí.

Takto vyrobená energie se postupně úměrně snižuje, a to se rovná druhé mocnině dříve vypočítané amplitudy. A tak jsou tlumené oscilace vytvářeny obvody oscilátoru.

Pokud lze kompenzovat ztráty, ke kterým došlo v elektrickém systému, amplituda oscilací, které se v té době odehrávají, zůstala konstantní a nezměněna.

Tato forma kmitání se nazývá netlumené kmitání. Jednodušeji řečeno, lze to definovat jako oscilace, které zůstávají konstantní s časem, jsou netlumené oscilace.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	Tlumené oscilace	Netlumené oscilace
Význam	Oscilace, jejichž amplituda s postupem času klesá.	Typ kmitání, jehož amplituda zůstává v čase neměnná a konstantní.
Výkonové ztráty	Tyto oscilace nezůstávají delší dobu, protože stále klesají.	Při této formě kmitání nedochází k žádným ztrátám výkonu.
Frekvence	Frekvence zůstává stejná.	Amplituda se v průběhu času nemění.
Období	Tlumené kmitání nakonec zanikne.	Netlumené zůstávají stejné.
Příklad	Kýváním kyvadla se vibrace postupně zpomalují a po nějaké době se zastaví.	Dětský jarní kůň nebo hračka.

Co jsou tlumené oscilace?

Oscilace, jejichž amplituda neustále klesá kvůli ztrátám zděděným v elektrickém systému výkonu, se nazývají tlumené oscilace. Je to v podstatě typ oscilace, která s časem mizí.

Takto vyrobená energie postupně snižuje svůj poměr, rovný druhé mocnině amplitudy. A tak jsou tlumené oscilace vytvářeny obvody oscilátoru.

Frekvence kmitání zůstává nezměněna. Frekvence totiž závisí na parametrech obvodu.

Na příkladu kyvadla lze pochopit pojem tlumené kmitání, kyvadlo se postupně zpomaluje a v určitém okamžiku se přestane pohybovat.

Dá se tedy říci, že všude tam, kde dojde ke ztrátě energie, je pohyb tlumen, a tím i oscilace.

Tlumení kmitání je způsobeno disipací nashromážděné energie, což je postupné snižování amplitudy kmitání.

V obvyklých případech jsou většinou všechny oscilace ve své amplitudě buď více či méně tlumeny, takže kompenzace energie je povinná.

Co jsou netlumené oscilace?

Netlumené oscilace jsou vytvářeny, když mohou být kompenzovány ztráty, ke kterým dochází v elektrickém systému, takže amplituda oscilací probíhajících v té době zůstává konstantní a nezměněná.

Jednodušeji řečeno, lze to definovat tak, že oscilace, které zůstávají nezměněny spolu s časem, jsou netlumené oscilace.

Hlavním faktem o netlumených oscilacích je, že nedochází k žádným ztrátám výkonu, pokud oscilátor takové oscilace vydává.

Opakem tlumených oscilací, pokud jsou vytvářené oscilace netlumené, nedojde k žádné ztrátě výkonu, a tudíž nebude potřeba kompenzovat energii nebo jakoukoli ztrátu, kterou způsobí.

Zatímco v tlumených oscilacích, většina energie vyžaduje kompenzaci kvůli ztrátě výkonu.

Hlavní rozdíly mezi tlumenými a netlumenými oscilacemi

1. Hlavní rozdíl mezi tlumenými a netlumenými oscilacemi je v tom, že oscilace, jejichž amplituda se s postupem času stále snižuje, jsou tlumené oscilace, zatímco typ oscilace, jehož amplituda zůstává v čase neměnná a konstantní, jsou netlumené oscilace.
2. Amplituda generovaná vlnami v tlumených stále postupně klesá, takže tyto oscilace netrvají dlouho a v určitém bodě ustanou. Zatímco uvnitř nedochází k žádné ztrátě výkonu při oscilaci, která vytváří netlumené oscilace.
3. Frekvence při tlumeném kmitání zůstává stejná, zatímco u netlumeného se amplituda v čase nemění.
4. Tlumené kmitání nakonec zanikne, ale netlumené zůstanou stejné.
5. Příkladem tlumeného kmitání je kyvadlo, které se houpe konstantním tempem, vibrace se postupně zpomalují a po nějaké době se zastaví. Příkladem netlumené oscilace je dětská pružina kůň nebo hračku.

Reference

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

Poslední aktualizace: 28. června 2023