等幅振荡英文解释翻译、等幅振荡的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 continuous oscillation
相关词条:
1.sustainedoscillation 2.persistentoscillation
分词翻译:
等的英语翻译:
class; grade; rank; wait; when
【机】 iso-
幅的英语翻译:
size; width of cloth
【机】 arm
振荡的英语翻译:
oscillation; surge; vibration
【化】 oscillations
【医】 agitate; agitation; shaking; succuss; succussion
专业解析
等幅振荡 (Constant-Amplitude Oscillation)
在物理学和电子工程领域,等幅振荡指振荡系统在运动过程中,其振幅(Amplitude)始终保持恒定,不随时间衰减或增长的周期性振动现象。其核心特征为能量在系统内部(如电感与电容)周期性转换且无净损耗,属于无阻尼振荡(Undamped Oscillation)的理想模型。
一、物理学原理
等幅振荡需满足以下条件:
- 无能量耗散:系统不存在摩擦、电阻等阻尼因素,机械能或电磁能总和守恒。
- 回复力与位移成正比:如弹簧振子满足胡克定律($F = -kx$),或LC电路中电压与电荷关系($V = -L frac{dI}{dt}$)。
其运动方程可表述为二阶线性微分方程:
$$
frac{dx}{dt} + omega_0 x = 0
$$
其中 $omega_0$ 为固有角频率,解为 $x(t) = A cos(omega_0 t + phi)$,振幅 $A$ 恒定。
二、电子工程应用
在电路分析中,等幅振荡常见于LC谐振电路:
- 理想LC电路:电感(L)与电容(C)组成无电阻回路,电荷 $q$ 与电流 $i$ 以角频率 $omega_0 = 1/sqrt{LC}$ 持续振荡,能量在电场与磁场间转换。
- 实际工程意义:为射频发射器、时钟信号源等提供稳定振荡基准,实际电路需通过放大器(如晶体管)补偿阻尼,逼近等幅状态。
三、典型应用场景
领域 |
实例 |
通信系统 |
载波信号生成 |
时间基准 |
石英晶体振荡器 |
机械系统 |
理想摆钟(无摩擦) |
引用参考
- 高等教育出版社《电磁学》(第3版)第8章“振荡电路”
- IEEE标准术语手册(IEEE Std 100)"Undamped Oscillation"定义
注:实际系统中严格意义的等幅振荡需依赖外部能量补充(如通过正反馈机制),以抵消环境阻尼的影响。
网络扩展解释
等幅振荡是指物理系统中振幅保持恒定、不随时间衰减的周期性振动现象。以下是详细解释:
1.定义与特点
等幅振荡(Undamped Oscillation)是振动系统在无能量损耗或能量持续补充的条件下,振幅始终不变的周期性运动。其核心特点是:
- 振幅恒定:振动幅度不随时间减小。
- 能量守恒:系统动能与势能周期性转换,总机械能保持不变(理想情况下)。
- 频率稳定:振动频率由系统固有属性(如质量、弹性系数)决定。
2.产生条件
等幅振荡需满足以下条件之一:
- 无阻尼环境:系统完全无摩擦、空气阻力等能量耗散因素(理想情况)。
- 能量持续输入:通过外部能源(如周期性外力、电路反馈)补偿能量损耗,例如:
- 钟摆通过发条或电力持续补充能量。
- 电子振荡器中通过放大器反馈维持电流振荡(如LC振荡电路)。
3.数学描述
以简谐振动为例,等幅振荡的微分方程为:
$$
frac{dx}{dt} + omega_0 x = 0
$$
其中:
- ( omega_0 = sqrt{frac{k}{m}} ) 为系统固有角频率,
- 解为 ( x(t) = A cos(omega_0 t + phi) ),振幅 ( A ) 为常数。
4.实际应用
- 电子工程:LC振荡电路用于生成稳定频率信号(如收音机载波)。
- 机械系统:钟表通过擒纵机构维持摆轮等幅摆动。
- 光学与声学:激光谐振腔中光子反复反射形成等幅电磁振荡。
5.与其他振荡的对比
- 阻尼振荡:振幅随时间指数衰减(如无能源补充的弹簧振子)。
- 受迫振荡:振幅由外力频率与系统固有频率关系决定(可能发生共振)。
等幅振荡是理想或能量补偿下的稳定振动,常见于精密仪器和电子设备,实际系统中需通过设计维持能量平衡。
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