L'oscillateur harmonique forcé
Le système, oscillateur harmonique ou oscillateur harmonique amorti, est soumis à une excitation permanente produite par un dispositif extérieur. Les oscillations sont dites forcées.
L'excitation peut être de forme sinusoïdale, en échelon, en impulsion rectangulaire, en dent de scie, en impulsion de Dirac, etc.
Ces principales formes d'excitation sont représentées dans la figure ci-dessous.
L'excitation fournit de façon permanente de l'énergie au système.
Dans le cas d'une excitation sinusoïdale et d'un système amorti, l'excitation fournit au système à chaque période, une quantité d'énergie exactement égale à celle dissipée par le système. Au bout d'un certain temps, les oscillations du système ne sont plus ainsi amorties, elles sont harmoniques de pulsation égale à celle de l'excitation, le système évolue en régime permanent.
Sous certaines conditions, l'excitation conduit à un phénomène de résonance.
Le système physique est décrit par le modèle de l'oscillateur harmonique forcé.
La figure ci-dessous représente la réponse d'un tel oscillateur en régime permanent :
