Ищем частное решение этого уравнения в форме
Характеристическое уравнение
имеет корни
Отсюда следует, что при
корни характеристического уравнения вещественны и отрицательны. В случае разных корней общее решение имеет вид
и характеризует так называемый апериодический разряд конденсатора (см. задачи).
Рассмотрим случай комплексных корней, если
Введем обозначения
Тогда
где
Общий интеграл может быть написан в форме
Рис. 43.
Начальная амплитуда
и начальная фаза а — постоянные, определяемые начальными условиями. Таким образом, в контуре будут происходить затухающие колебания (рис. 43) с циклической частотой
Из (102.04) получаем период затухающих колебаний (формула Томсона)
Амплитуда колебаний
убывает со временем по показательному закону. Затухание характеризуется обычно логарифмическим декрементом затухания
Поэтому затухающие колебания можно представить в форме
то есть затухание тем больше, чем больше логарифмический декремент затухания.
Если сопротивление
мало, колебания будут затухать медленно. Таким «незатухающим» колебаниям соответствует период
Переписав (102.04) в форме
видим, что циклическая частота затухающих колебаний тем меньше, чем больше сопротивление
При большом
обращается в нуль и колебательный разряд конденсатора переходит в апериодический.
Задача
1. Показать, что если в начальный момент
то сила тока при апериодическом разряде определяется формулой
где
корни (102.02) характеристического уравнения.
2. Показать, что в случае равных корней характеристического уравнения сила тока в контуре при начальных условиях
выражается формулой
Указание. В формуле задачи 1 перейти к пределу при
3. Показать, что при
результат задачи 1 переходит в результат задачи 1 § 101.