振動の周波数応答

１自由度の振動系で周波数応答をとった時のゲインと位相についてなんですが。共振周波数で、位相は１８０度まわりますよね、この現象がうまくイメージできないのですが、共振周波数までは入力に対してそのまま加振されていて、共振周波数をすぎると出力が１８０度遅れるというかんじなのでしょうか？そしてその後は１８０度遅れた状態が続いて、さらに高い周波数になってくるとまた位相が遅れていく。これらを位相がまわると表現するのですか？まとまりのない文章で申しわけないですが詳しい方がいれば教えて下さい。身近なものでイメージしやすいものとかがあればぜひ教えて下さい。宜しくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： Teleskope 回答日時： 2005/11/02 13:35

　

　
　『 例えば電気の L と C の共振回路を フェーザ表現で
　　jωL＋1/(jωC)
とした場合の、式全体の符合なんですが。』と書いてもイメージできるわけないですよね。

　ゴムヒモで鉄球の重りを吊って、手でぶら下げてください。
(1)
まず、手を極めてゆっくり上下。 鉄球は従順に上下しますよね、すなわち 手の振動との位相差は 0 度です。
(2)
次に、手を思いっきり速く上下。 鉄球は己の慣性で静止して（そうなるほど速く動かすのです。）ゴムヒモだけが伸縮します。手と鉄球の関係は、手が下がったとき（鉄球は動かないから）手に近付く。手が上がったとき手から遠ざかる。これが逆位相=180度の実態です。
　是非体で覚えましょう、皮膚感覚での理解は一生モノです。



>>　身近なものでイメージしやすいもの <<

↓鉄球の代わりに‥手との動きは確かに反対位相ですよね。
http://www.hashimotoya.com/tennai/2003nighter/im …
↓鉄球の慣性質量の代わりに回転モーメント。
http://www.uspto.gov/web/offices/ac/ahrpa/opa/pr …

　水風船ヨーヨーの遊び体験で記憶にあると思いますが、固有振動に近い励振では（LCのほかにR成分があるから、きっちり180度になってくれなくて）突きドリブルを持続できませんよね。ある程度素早い励振が必要。180度領域にしっかり入るように。　（単純計算では固有=励振ピッタリの所では90度遅れです。）


↓有名な実用例　左下の図「液体バランサー」
http://pub.nikkan.co.jp/book/kaitai/sentaku/sent …
脱水の高速回転時、洗濯物の片寄りによるガタガタ回転が「手による上下運動」と同じ励振源で、塩水がその反対側に行ってくれるという優れものです。脱水である回転数を超えるといきなりガタガタ音が消えます。
　
　

この回答へのお礼

返事が遅くなり申し訳ありません。国外出張でした。返信ありがとうございます。ゴムひもと鉄球の関係は確かにわかりやすいです。位相まわりがイメージできました。ありがとうございます。

お礼日時：2005/11/15 01:28