Автоколивання, незгасаючі коливання, які можуть існувати в якій-небудь системі за відсутності змінної зовнішньої дії, причому амплітуда і період коливань визначаються властивостями самої системи. Цим А. відрізняються від вимушених коливань, амплітуда і період яких визначаються характером зовнішньої дії (приставка «авто» і вказує на те, що коливання виникають в самій системі, а не нав'язуються зовнішньою дією). А. відрізняються і від вільних коливань (наприклад, коливань вільно підвішеного маятника, коливань сили струму в електричному контурі) тим, що, по-перше, вільні коливання поступово затухають, по-друге, їх амплітуда залежить від первинного «поштовху», що створює ці коливання. Прикладами А. можуть служити коливання, що здійснюються маятником годинника, коливання струни в смичкових або стовпа повітря у духових музичних інструментах, електричні коливання в ламповому генераторі (див. Генерування електричних коливань ). Системи, в яких виникають А., називаються автоколивальними.
Автоколивальні системи у багатьох випадках можна розділити на 3 основних елементу: 1) коливальну систему (у вузькому сенсі); 2) джерело енергії, за рахунок якого підтримуються А., і 3) пристрій, регулюючий вступ енергії з джерела в коливальну систему. Ці 3 основних елементу можуть бути виразно виділені, наприклад, в годиннику, в яких маятник або баланс служить коливальною системою, пружинний або гирьовий завод — джерелом енергії, і, нарешті, анкерний хід — механізмом, регулюючим вступ енергії з джерела в систему. У ламповому генераторі коливальною системою служить контур, що містить ємкість і індуктивність і що володіє малим активним опором; випрямляч (або батарея), анод лампи, що живить напругою, є джерелом енергії, а електронна лампа з елементом зворотному зв'язку — пристроєм, регулюючим вступ енергії з джерела в коливальний контур.
В годиннику, наприклад, А. здійснюються наступним образом ( мал. ). При проходженні балансира 1 , що коливається, через певне положення (зазвичай двічі за період) спусковий пристрій 2 і 3 підштовхує колесо балансира, повідомляючи йому енергію, необхідну для того, щоб компенсувати втрату енергії за півперіоду коливань. Балансир годинника здійснює А. з амплітудою, цілком визначуваною властивостями годинникового механізму. Проте для того, щоб ці А. виникли, зазвичай потрібно не лише завести пружинний завод, але і злегка струсити годинник, тобто повідомити початковий поштовх балансиру. Т. о., годинник — це в більшості випадків автоколивальна система без самозбудження. У духових інструментах продування струменя повітря підтримує А. стовпа повітря в трубі інструменту, а в струнних смичкових інструментах А. підтримуються силоміць тертя, що діє між смичком і струною.
Щоб коливання були незгасаючими, що поступає з джерела в систему енергія повинна компенсувати втрати енергії в самій системі. Така компенсація відбувається в цілому за період коливань; але в одні частини періоду енергія, що поступає, може перевищувати втрати в системі, в інших, навпаки, втрати в системі можуть перевищувати вступ енергії в неї. Те значення амплітуди коливань, при якому відбувається компенсація втрат в цілому за період, і є стаціонарним (що не змінюється з часом) значенням амплітуди А. Такой баланс вступу і втрат енергії виявляється можливим лише при певних значеннях амплітуди А. (у простих випадках лише при одному значенні).
Зазвичай при значеннях амплітуди коливань, менших стаціонарною, вступ енергії в систему перевищує втрати в ній, унаслідок чого амплітуда коливань зростає і досягає стаціонарного значення. Зокрема, якщо в систему поступає енергія більше, ніж втрачається в ній при скільки завгодно малих амплітудах коливань, то відбувається самозбудження коливань. Навпаки, при амплітудах, що перевищують стаціонарне значення, втрати енергії в системі зазвичай перевищують вступ енергії з джерела, унаслідок чого амплітуда коливань зменшується і також досягає стаціонарного значення. Т. о., відхилення амплітуди А. у ту або іншу сторону від стаціонарного значення затухають, і А. у цих випадках стійкі.
Проте в деяких випадках відхилення амплітуди коливань від стаціонарного значення і порушення компенсації втрат енергії в системі приводять до подальшого зростання відхилень амплітуди від стаціонарного значення. Це матиме місце, якщо при зменшенні амплітуди втрати починають переважати над вступом енергії або, навпаки, при збільшенні амплітуди вступ енергії починає переважати над втратами. В цьому випадку А. нестійкі, і, унаслідок наявності у всякій реальній системі неминучих обурень і поштовхів, такі А. тривалий час існувати не можуть.
Форма А. може бути різною. Якщо добротність коливальної системи велика, тобто втрати енергії в коливальній системі відносно малі, то для підтримки А. у систему за період повинна поступати кількість енергії, дуже мала в порівнянні з повною енергією коливальної системи. При цьому характер процесів, що відбуваються, майже не змінюється в порівнянні з тим, як вони протікали б в системі без вступу енергії. В цьому випадку період і форма А. будуть дуже близькі до періоду і форми власних коливань коливальної системи; якщо власні коливання в системі формою близькі до гармонійних, то А. також близькі до гармонійних.
В систему з малою добротністю для підтримки А. повинна поступати енергія, вже не мала в порівнянні з енергією системи, що може істотно змінити характер процесів, що відбуваються в ній; зокрема, форма А. може значно відрізнятися від синусоїдальної. Якщо за період А. розсівається вся накопичена в системі енергія (тобто система вже не коливає, а аперіодична), то А. можуть дуже сильно відрізнятися формою від синусоїдальних, тобто перетворитися В т. н. релаксаційні коливання .
Можливість встановлення балансу енергії лише при певних значеннях амплітуди А. обумовлена наявністю в системі т.з. нелінійного елементу, властивості якого залежать від стану системи (наприклад, опору, який залежить від прикладеної до цього опору напруги).
Літ.: Горелік Р. С. Коливання і хвилі, 2 видавництва, М., 1959; Теодорчик До. Ф., Автоколивальні системи, 3 видавництва, М.— Л., 1952.
