4. NUCENÉ KMITÁNÍ OSCILÁTORU
Nucené kmitání vzniká působením periodické síly na mechanický oscilátor nebo periodicky proměnného elektrického napětí na elektromagnetický oscilátor. Když na oscilátor nepřetržitě působí harmonická síla o velikosti F = Fmsin t nebo napětí u = Umsint, vzniká netlumené harmonické kmitání s úhlovou frekvencí . Amplituda výchylky, popř. napětí nucených kmitů oscilátoru se v závislosti na velikosti mění. U oscilátoru s malým tlumením je maximální při rezonanci, kdy = 0 0 je úhlová frekvence vlastního kmitání oscilátoru).
Při nuceném kmitání přechází energie ze zdroje kmitání (oscilátoru) do přijímače kmitání (rezonátoru). Přenos se uskutečňuje vazbou mezi oscilátorem a rezonátorem. Při volné vazbě vzniká v rezonátoru nucené kmitání při rezonanční frekvenci (f = f0).
Z podmínky rezonance vyplívá, že dva mechanické oscilátory budou v rezonanci, když
m1.k1 -1 = m2.k2 -1,
kde m1, m2 jsou hmotnosti a k1, k2 jsou tuhosti oscilátoru a rezonátoru. Dvě kyvadla tvořená kuličkami zavěšenými na tuhých vláknech jsou v rezonanci, když mají vlákna stejnou délku (l1 = l2). Dva oscilační obvody jsou v rezonanci, když
L1C1 = L2C2,
kde L1, L2 jsou indukčnosti a C1, C2 kapacity obvodů.
|