Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
К Р. г. относятся мультивибраторы разных типов, генераторы пилообразного напряжения, блокинг-генераторы и др. Форма колебаний, генерируемых Р. г., может быть различной. Так, если Р. г. имеет только одну степень свободы (т. е^ его поведение описывается ОД' иим дифференц. ур-нием 1-го порядка), то процессы в нём имеют характер разрывных колебаний, при к-рых медленные изменения состоииий системы чередуются со скачкообразными изменениями переменной величины илн Направления хода процесса в системе. Скорость этих сиачкообразиых изменений ограничивается лишь величиной паразитных параметров. Р. г., имеющие неск. степеней свободы, могут генерировать разл. Timti непрерывных колебаний. Подбором параметров цепи генератора можно создать Р. г., в и-ром возбуждаются колебания, близкий к гармоническим (см. Генератор RC). Такие генераторы широко используются в качестве источникой колебаний звуковых и инфразвуковых частот (от 200 кГц до долей Гц).
Лит. си. при ст. Генератор влектрамагкитних колебаний.
В. В. Мигу лип.
РЕЛАКСАЦИЯ (от лат. relaxatio — ослабление, уменьшение) — процесс установления статнстич. (а следовательно, и термодинамич.) равновесия в физ. системе, состоящей из большого числа частиц. Р.— многоступенчатый процесс, т. к. ие все физ. параметры системы (распределение частиц по координатам и импульсам, темп-ра, давление, концентрация вещества в малых объёмах н во всей системе и др.) стремятся к равновесию с одинаковой скоростью. Обычно сначала устакав-днвается равновесие по к.-л. параметру (частичное равновесие), что также наз. Р. Все процессы Р. являются неравновесными и необратимыми процессами, прн к-рых в системе происходит диссипация энергии, т. е. производится энтропия (в замкнутой системе энтропия возрастает); исследование этих процессов составляет предмет кинетияи физической. В разл. системах Р. имеет свои особенности, поэтому процессы Р. весьма многообразны. Время т установления (частичного, или полного) равновесия в системе наз. временем релакс^цпи. Когда отклонение от равновесия невелико, Р. параметра у обычно происходит по закону у = У(?Хр(-~і/т)' где у0 — нач. значение параметра у.
В экспериментах Р. проявляется косвенно: по затуханию макроскопич. движений, возникающих под действием виеш. спл, и Ho частотной зависимости ки-Нетических коэффициентов. Эфф. уменьшение внеш.
воздействия с ростом частоты О) приводит обычно к немонотонной зависимости от о> поглощённой за пбриод энергии, Q(W) оо о>(т)(1 4- а>42)-1. Наличие максимума у величины (?(ю) при шт = 1 наз. к и и е м а т нч. (релаксац.) резонансом. Наличие иеск. максимумов свидетельствует о существовании иеск. механизмов Р. Если в системе наблюдается резонансное поглощение энергии, то ширина резонаисной кривой пропорц. т-1.
В газах процесс установления равновесия определяется длиной свободного пробега I и временем свободного пробега тпр(ср. расстояние и ср. время между двумя последовательиими столкновениями частиц). Отношение //тпр равно по порядку величины ср. скорости частиц (по абс. значению). Величины I и тпр малы по сравнеиию с макроскопич. масштабами длины и времени. С др. стороны, для газов Время свободного пробега значительно больше времени столкновения частиц xC (^np » Tc). Только при этом условии Р. определяется лишь парными столкновениями частиц (см. также Кинетическая теория газов).
В одноатомных газах (без внутр. степеней свободы) Р. происходят в два этапа. На первом этапе за короткий промежуток времени, порядка времени столкновения частиц тс, начальное; (даже сильно неравновесное) состояние хаотизируется так, что становятся несущественными детали нач. состояния и оказывается возможным т. н. «совращённое» описание неравновесного состояния системы, когда не требуется знания вероятности распределения всех частиц системы по координатам и импульсам, а достаточно знать одночастичиую функций распределения. (Все остальные ф-ции распределения более высокого порядка, описывающие распределение по состояниям двух, трёх и т. д. частиц, зависят от врёменн лишь через одночастичиую ф-цию.) Одночастич-иая ф-ция распределения удовлетвориет кинетическому уравнению Больцмана, к-рое описывает процесс её Р. Эта стадия Р. иаз. кинетической и является очень быстрым процессом.
На второй стадии Р. за время порядка времени свободного цробега Частнц тпр в результате всего неск. столкновений в макроскопически малых объёмах системы, движущихся й массовой скоростью (ср, скорость переноса массы), устанавливается локальное термодинамическое равновесие, ему соответствует локально-равновесное, или кваэирав-иовесиое, распределение, к-рое характеризуется такими же параметрами, как н при полном равновесии системы (темп-рой н хим. потенциалом), ио зависящими от пространственных координат и времени. Эти малые объёмы содержат ещё очень много частиц, а поскольку они взаимодействуют с окружающей средой лишь через частицы вблизи своей поверхности, их можно считать приближённо изолированными. Параметры локально-равновесного распределения в процессе Р. медленно (по сравнению с кинетич. стадией Р.) стремятся к равновесным вначениим, а состояние системы мало отличается от равновесного, если градиенты термодинамич. ,параметров малы. Время Р. для локального равновесия х да тПр. После установления локального равновесии для описания Р. используют ур-ния гидродинамики с учётом неоднородности темп-ры Й концентрации (Навье — Стокса уравнение, ур-иия теплопроводности, диффузии и др.). Прн этом предполагается, что термодинамич. параметры (плотность, темп-ра и массовая скорость) мало меняются за время тпр и иа расстоииии I. Эта стадия Р. наз. гидро д н намичес'кой. Процесс Р. системы к состоянию полного статпстич. равновесия происходят медленно, ііосйе большого числа столкновений, поэтому процессы теплопроводности, диффузии, вязкости и т. п. ифлиются медленными процессами. Соответственно время Р. т зависит от tPasMepoB L системы и велико по сравнению с тпр: т <n> Xav(Lfl)2 > ^ ^npi что имеет место при I « L, т. е. не для сильно разреженных газов.
