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自然頻率

自然頻率(natural frequency),又稱特徵頻率[1](eigenfrequency),是指一個系統在沒有外力或是阻尼的情形下,會傾向於振盪頻率[2]

概述

當一個彈性體受激發產生自由振動,便被稱為自然振動,且往往傾向於一個或一組特定的自然頻率。自然振動與受外力帶領的強制振動(forced vibration)不同,後者會跟隨外力所給予的激振頻率(forced frequency)。若是激振頻率接近、甚至恰等於自然頻率時,振幅將會增長許多倍,這個現象稱為共振且因容易使結構疲勞斷裂而惡名昭彰。[3]

在一個彈簧-質量系統中, 有質量 m 以及彈簧勁度 k,其自然頻率的公式為:

 

在電路中, s1 是基於變量x 的自然頻率,如果x的零輸入響應 (zero-input response) 包含  項,其中 是一個由電路初始狀態(initial state)、網路拓樸(network topology)及各元件的值所決定的常數。[4] 在電子網路中,如果 sk 是網路中一些電壓或電流的自然頻率,則也是整個網路的一個自然頻率。[5] 自然頻率僅由 網路拓樸及元件的值所決定,與輸入無關。[6] 網路的整組自然頻率,可以由計算所有阻抗導納功能的極點所得到。[7] 網路轉移函數的所有極點也是對應響應變量的自然頻率;然而,除此之外也可能有些自然頻率並非網路函數的極點,這些頻率在一些特殊的初始狀態時發生。[8]

LCRLC電路中,電路自然頻率的公式為:[9]

 

腳註

  1. ^ . [2020-07-16]. (原始内容存档于2020-07-16). 
  2. ^ College 2012,第569頁.
  3. ^ Bhatt,第122頁.
  4. ^ Desoer 1969,第583-584頁.
  5. ^ Desoer 1969,第600頁.
  6. ^ Desoer 1969,第633頁.
  7. ^ Desoer 1969,第635頁.
  8. ^ Desoer 1969,第643頁.
  9. ^ Basic Physics 2009,第366頁.

參考資料

  • Bhatt, P. . Allied Publishers. [10 January 2014]. ISBN 9788184244441. (原始内容存档于2019-06-11). 
  • . 2012 [10 January 2014]. (原始内容存档于2017-03-08). 

相關條目

自然頻率, natural, frequency, 又稱特徵頻率, eigenfrequency, 是指一個系統在沒有外力或是阻尼的情形下, 會傾向於振盪的頻率, 目录, 概述, 腳註, 參考資料, 相關條目概述, 编辑當一個彈性體受激發產生自由振動, 便被稱為自然振動, 且往往傾向於一個或一組特定的, 自然振動與受外力帶領的強制振動, forced, vibration, 不同, 後者會跟隨外力所給予的激振頻率, forced, frequency, 若是激振頻率接近, 甚至恰等於時, 振幅將會增長許多倍, 這個. 自然頻率 natural frequency 又稱特徵頻率 1 eigenfrequency 是指一個系統在沒有外力或是阻尼的情形下 會傾向於振盪的頻率 2 目录 1 概述 2 腳註 3 參考資料 4 相關條目概述 编辑當一個彈性體受激發產生自由振動 便被稱為自然振動 且往往傾向於一個或一組特定的自然頻率 自然振動與受外力帶領的強制振動 forced vibration 不同 後者會跟隨外力所給予的激振頻率 forced frequency 若是激振頻率接近 甚至恰等於自然頻率時 振幅將會增長許多倍 這個現象稱為共振且因容易使結構疲勞斷裂而惡名昭彰 3 在一個彈簧 質量系統中 有質量 m 以及彈簧勁度 k 其自然頻率的公式為 w 0 k m displaystyle omega 0 sqrt frac k m 在電路中 s1 是基於變量x 的自然頻率 如果x的零輸入響應 zero input response 包含 K 1 e s 1 t displaystyle K 1 e s 1 t 項 其中K 1 0 displaystyle K 1 neq 0 是一個由電路初始狀態 initial state 網路拓樸 network topology 及各元件的值所決定的常數 4 在電子網路中 如果 sk 是網路中一些電壓或電流的自然頻率 則也是整個網路的一個自然頻率 5 自然頻率僅由 網路拓樸及元件的值所決定 與輸入無關 6 網路的整組自然頻率 可以由計算所有阻抗與導納功能的極點所得到 7 網路轉移函數的所有極點也是對應響應變量的自然頻率 然而 除此之外也可能有些自然頻率並非網路函數的極點 這些頻率在一些特殊的初始狀態時發生 8 在LC及RLC電路中 電路自然頻率的公式為 9 w 0 1 L C displaystyle omega 0 frac 1 sqrt LC 腳註 编辑 存档副本 2020 07 16 原始内容存档于2020 07 16 College 2012 第569頁 sfn error no target CITEREFCollege2012 help Bhatt 第122頁 Desoer 1969 第583 584頁 sfn error no target CITEREFDesoer1969 help Desoer 1969 第600頁 sfn error no target CITEREFDesoer1969 help Desoer 1969 第633頁 sfn error no target CITEREFDesoer1969 help Desoer 1969 第635頁 sfn error no target CITEREFDesoer1969 help Desoer 1969 第643頁 sfn error no target CITEREFDesoer1969 help Basic Physics 2009 第366頁 sfn error no target CITEREFBasic Physics2009 help 參考資料 编辑Bhatt P Maximum Marks Maximum Knowledge in Physics Allied Publishers 10 January 2014 ISBN 9788184244441 原始内容存档于2019 06 11 College Physics 2012 10 January 2014 原始内容存档于2017 03 08 相關條目 编辑基本頻率 这是一篇力学小作品 你可以通过编辑或修订扩充其内容 查论编 取自 https zh wikipedia org w index php title 自然頻率 amp oldid 72699987, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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