在物理學(xué)中討論過單擺的自由振蕩,讓單擺偏離平衡位置(給一定的位能)后自由釋放,若不考慮空氣阻力及其他摩擦作用,單擺會一直振蕩下去(單擺的動能和位能不斷相互轉(zhuǎn)換),振蕩的振幅維持不變,如圖1(a)實(shí)際上,由于空氣阻力及其他摩擦作用,振幅會逐漸衰減下去,直到停止在平衡位置,如圖1(b)所示。如果在單擺的振蕩過程中以一定的方式不斷地給于補(bǔ)充適當(dāng)?shù)哪芰浚瑒t振蕩將一直維持下去。
圖1等幅振蕩和減幅振蕩
在lc回路中也有類似的現(xiàn)象,如果讓電容c充好電(電容器儲存了電場能量),然后將它和電感線圈l相接,則電容器上充好的電荷將通過線圈放電,在放電過程中電容器c儲存的電場能量轉(zhuǎn)換成線圈l中的磁場能量,電容器放電結(jié)束,電容器儲存的電場能量全部轉(zhuǎn)換為線圈磁場能量。之后線圈中儲存的磁場能量又會通過向電容器反向充電的形式轉(zhuǎn)換為電容器的電場能量,如此反復(fù)繼續(xù)下去,若不考慮電容和電感中能量的損耗,則lc回路中就形成等幅振蕩電流,這和單擺的自由振蕩完全相似。實(shí)際上由于電容和電感存在著損耗,這種振蕩電流的幅值也是衰減的,如果我們以一定的方式給lc回路補(bǔ)充適當(dāng)?shù)哪芰?,則這種振蕩將維持下去。顯然lc值越大,充放電過程越慢,振蕩的周期也越長,其頻率越低??梢宰C明lc回路的自由振蕩的頻率為