Elektriske svingninger, det vekslende strømforløp som kan oppstå i en strømkrets hvor en kondensator og en selvinduksjonsspole er koblet i serie (svingekrets).

I metaller består strømmen av frie elektroner som beveger seg når de utsettes for virkningen av et elektrisk felt i lederen. Det er den negative ladningen som beveger seg, mens den positive er bundet til atomene i metallets krystallgitter. Bevegelsen foregår altså motsatt av den definerte strømretningen.

I elektrolytter skyldes strømmen positive ioner som beveger seg i strømretningen og negative mot strømretningen.

I gasser kan strømmen dels skyldes elektronbevegelse, dels ionebevegelse. Som regel vil det her være elektronbevegelsen som dominerer fordi de lette elektronene beveger seg mye raskere enn ionene.

Elektrisk strøm kan også skyldes bevegelse av elektrisk ladede legemer, f.eks. små partikler i en væske- eller gasstrøm, og kalles da konveksjonsstrøm.

Figur 1 illustrerer analogien mellom svingninger i en fjær og elektriske svingninger i en krets som består av en induksjonsspole og en kondensator. Bildene til høyre angir den elektriske tilstand i svingekretsen, mens bildene til venstre viser en mekanisk analogi, nemlig bevegelsestilstanden til en kule som er opphengt elastisk i to fjærer og utfører en mekanisk svingning analog til den elektriske. Kondensatoren tenkes tilført elektrisk ladning ved de to ledningstrådene som deretter fjernes (1,2). Ladningen på kondensatoren, antydet ved tegnene + og −, vil utlades gjennom selvinduksjonsspolen, og det begynner å gå en strøm gjennom denne (3). I den mekaniske analogi tilsvarer kondensatorens ladning at kulen er trukket over mot venstre. Når kulen slippes, beveger den seg tilbake på samme måte som den elektriske strøm søker å utjevne ladningen. Når kulen kommer tilbake til midtstillingen (3), har den fart og fortsetter derfor videre mot høyre til den stopper (4) og går tilbake (5).

I den elektriske prosess fortsetter strømmen etter at kondensatoren er utladet (3), og lader derved kondensatoren opp på nytt, men med motsatt fortegn (4). Deretter gjentar samme prosess seg, men nå i motsatt retning.

Selvinduktansen i spolen tilsvarer kulens masse (treghet), som forårsaker at kulen beveger seg forbi likevektsstillingen. Så lenge prosessen foregår, går det en vekselstrøm gjennom spolen. Svingningsenergien skifter hele tiden mellom elektrisk energi i kondensatorfeltet og magnetisk energi i spolens magnetiske felt. På grunn av tapene, spesielt ved strømvarme, blir energien etter hvert brukt opp, så svingningene avtar i styrke. Dette kalles dempet svingning (figur 2).

Strømmen veksler fra positiv til negativ samtidig som maksimalverdiene stadig avtar. Forholdet mellom to på hverandre følgende positive amplituder kalles dempningsforholdet. Tidsavstanden mellom dem kalles svingetiden. Antallet svingninger per sekund kalles frekvensen. Som enhet for frekvens brukes 1 hertz = 1 svingning/sekund. Udempede elektriske svingninger kan fremstilles ved hjelp av elektronrør eller transistorer.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.