Oscilacións forzadas

As oscilacións electromagnéticas foron descubertas, ata certo punto, por casualidade. As fluctuacións libres e fortes atoparon unha ampla aplicación na nosa vida diaria. As oscilacións electromagnéticas úsanse nunha variedade de dispositivos técnicos, incluso nos medios de comunicación. As correntes técnicas variables son tamén flutuacións eléctricas. Incluso os fenómenos lixeiros son oscilacións electromagnéticas. Falemos deles con máis detalle.

As vibracións enténdense como procesos ou movementos caracterizados por unha repetibilidade condicionada do tempo. Estes procesos son moi xeneralizados. A natureza física dos procesos oscilantes pode ser variada. A partir disto distínguense as oscilacións electromagnéticas, mecánicas e outras.

Entre os diversos fenómenos eléctricos, as oscilacións electromagnéticas libres e forzadas ocupan un lugar especial. As oscilacións electromagnéticas enténdense como oscilacións de campos magnéticos e eléctricos, acompañadas dun cambio periódico de tensión, corrente e carga. Para excitar e manter as oscilacións electromagnéticas, utilízase un circuíto oscilante.

As oscilacións forzadas son tales procesos oscilantes que son causados pola acción das forzas externas no sistema.

As oscilacións forzadas teñen o seu propio rasgo distintivo: están desarmadas. A súa frecuencia é igual á frecuencia da acción externa periódica sobre o sistema oscilatorio dado. Non obstante, é necesario distinguir os movementos oscilantes deste tipo de oscilacións automáticas. En auto-oscilacións, o sistema asume un mecanismo que "entrega" ao sistema a partir dun determinado depósito de enerxía, en sintonía coas súas oscilacións, pequenas porcións de enerxía que soportan as súas propias oscilacións non amortiguadas. Así, en auto-oscilación, o sistema "empuxa" a si mesmo. Con oscilacións forzadas, o sistema adquire un impulso de forza extrano.

A frecuencia de tales oscilacións coincide coa frecuencia da forza externa actuante. A eles a amplitude non se define arbitrariamente, como ocorre con oscilacións gratuítas, senón que está establecida por si mesma. O valor de amplitud depende da proporción das frecuencias da forza externa e das súas propias.

As oscilacións forzadas caracterizan un fenómeno como a resonancia eléctrica. Con iso, a amplitude dos movementos vibratorios forzados faise máxima. A amplitude das oscilacións en resonancia debe ser infinitamente grande. En realidade, para iso a amplitude das oscilacións electromagnéticas forzadas é finita. Cunha pequena resistencia no sistema, a resistencia á resonancia será significativa. Isto fai que a amplitude dos movementos vibracionales en resonancia finita. Cunha maior resistencia no sistema, o máximo da amplitude tórnase máis baixo no punto de resonancia.

A corrente alterna non é máis que oscilacións electromagnéticas forzadas que xorden durante a rotación dentro do marco do imán ou a rotación no campo magnético do cadro como resultado da indución electromagnética. O alternador é unha fonte de corrente alterna.

Lámpadas eléctricas, aspirador, neveira, TV, etc., que se usan nos nosos fogares, traballan en función da enerxía das oscilacións electromagnéticas. A súa aplicación baséase no traballo de motores eléctricos, que accionan máquinas, etc.

Nos exemplos anteriores úsase unha corrente alterna que, nos circuítos de enerxía eléctrica, é o resultado da excitación das oscilacións forzadas.

Destacamos que as oscilacións libres e forzadas difiren entre si porque algunhas se realizan sen influencias externas debido á enerxía almacenada no circuíto, mentres que outras son causadas por un efecto externo no sistema.