Las oscilaciones de relajación son oscilaciones no lineales obtenidas por aumento continuo de tensión y liberación repentina de la misma. Cuando el estrés se vuelve demasiado fuerte, la parte resistente cede repentinamente, parte de la energía se descarga, el estrés aumenta nuevamente y el ciclo comienza de nuevo. Esto se puede ilustrar con un chorrito de agua que llena un recipiente articulado alrededor de un eje horizontal. Cuando el recipiente está lleno, se vuelve inestable y de repente se vacía y luego vuelve a su lugar.
Un ejemplo clásico de esto es el experimento del recipiente de tantalio , donde la restricción es el nivel del agua, que aumenta continuamente gracias a la llegada del agua, y luego cae repentinamente cuando se activa el sifón .
Entre las aplicaciones encontramos en primer plano el tubo fluorescente .
En mecánica, chirriar y chirriar son oscilaciones de relajación.
En electrónica, se pueden provocar oscilaciones de relajación sostenidas cargando lentamente un condensador . Cuando la tensión en sus terminales alcanza un valor predeterminado, un dispositivo provoca su rápida descarga. El primer transmisor de Hertz funcionó según este principio. También es posible tener oscilaciones de relajación incontroladas en caso de averías .
El primer circuito de relajación oscilante, el multivibrador astable , fue desarrollado con tubos por el profesor Henri Abraham y el ingeniero Eugène Bloch durante la Primera Guerra Mundial . El ingeniero holandés van der Pol , que fue el primero en distinguir las oscilaciones de relajación de las oscilaciones armónicas, acuñó el término “oscilador de relajación”, y también le debemos el primer modelo matemático de dicho circuito: el oscilador de Van der Pol ( 1920 ). Van der Pol tomó prestada la noción de relajación de la mecánica: la descarga de un capacitor produce una señal similar a la de la relajación de la tensión , es decir, una cancelación progresiva de la tensión y un retorno al equilibrio.
En electrónica, podemos dividir los osciladores de relajación en dos categorías: