Analogie intre oscilatiile mecanice si cele electromagnetice

Analogie intre oscilatiile mecanice si cele electromagnetice

Examinand oscilatiile elastice (ale unui sistem format dintr-un resort elastic si un corp punctiform) si oscilatiile electromagnetice (dintr-un circuit serie RLC de curent alternativ), constatam o serie de asemanari (similitudini). Aceste asemanari au condus la stabilirea unor corespondente intre marimile electrice si cele mecanice, adica la stabilirea unor analogii intre aceste marimi. Cunoaterea analogiilor dintre marimile electrictromagnetice si cele mecanice permite transpunerea rezultatelor obtinute pentru oscilatiile elastice armonice (ideale sau amortizate) la cazul oscilatiilor electrice. Consideram un circuit serie RLC, format dintr-un rezistor cu rezistenta electrica R, o bobina ideala cu inductanta L, si un condensator de capacitate electrica C (vezi fig. 3.16).

Fig. 3.16. Circuit RLC parcurs de un curent electric variabil in timp.

Consideram ca bobina constituie secundarul unui transformator. In bobina se induce o tensiune electromotoare, u_L, prin inductie electromagnetica intre primarul si secundarul transformatorului. Similitudinile dintre cele doua tipuri de oscilatii sunt prezentate in Tabelul 3.1. Astfel, putem observa ca toate marimile fizice corespunzatoare oscilatiei electromagnetice au un corespondent in marimi corespunzatoare oscilatiei elastice. Folosind analogia dintre oscilatiile amortizate ale resortului elastic si oscilatiile electromagnetice amortizate din circuitul RLC, se poate scrie intensitatea instantanee a curentului electric din circuit, care este data de relatia:

In fig. 3.17 se prezinta intensitatea instantanee a curentului electric din circuit si amplitudinea oscilatiilor sale in functie de timp.

Fig. 3.17. Intensitatea instantanee a curentului electric din circuitul oscilant amortizat.