Релаксационным колебанием называется периодически повторяющийся процесс, состоящий из двух стадий:
а) медленного накопления энергии системы до определенного критического значения;
б) последующего расхода энергии, происходящего почти мгновенно.
Рассмотрим принцип действия релаксационного генератора, основным рабочим элементом которого является неоновая лампа.
Неоновая лампа состоит из стеклянного баллона, в который впаяны два электрода – анод и катод, представляющих собой металлические пластинки, расположенные на расстоянии 2 – 3 мм друг от друга. Баллон заполнен неоном при низком давлении (10 -15 мм. рт. ст.).
Основная особенность неоновой лампы заключается в том, что она начинает проводить ток только при определенной разности потенциалов Uз между ее электродами. Если напряжение на электродах лампы U < Uз, ток через лампу не идет, так как неон является диэлектриком. В этом случае внутреннее сопротивление лампы Ri бесконечно велико. При разности потенциалов Uз происходит пробой диэлектрика – через лампу идет ток. При этом неон светится оранжевым цветом (лампа зажигается); Uз называется потенциалом зажигания лампы. После зажигания лампа может гореть уже при более низком напряжении U. Гаснет она при Uг < Uз, называемым потенциалом гашения. Вольтамперная характеристика неоновой лампы приведена на рис. 1.
При малом напряжении на электродах ток через лампу равен нулю. При вспыхивании лампы ток скачком достигает величины Jз. При дальнейшем увеличении напряжения ток в лампе возрастает по кривой ab. Если уменьшать напряжение, то ток уменьшается по кривой bc, близкой к ab. Для упрощения математического описания будем считать, что кривые ab и bc совпадают. Тогда идеализированная характеристика будет иметь вид, изображенный на рис. 2.
Когда лампа горит, ее внутреннее сопротивление 
. Из графика следует: 
. Если лампа не горит (J = 0), то ее сопротивление Ri = ∞. Поэтому 
.
