![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электромагнитные колебания
3.1. Колебательный контур (
Колебательный контур ( Рис. 11. Колебательный контур. В цепи, содержащей индуктивность Свободные электромагнитные колебания – периодические изменения заряда на обкладках конденсатора, напряжения на нем Каким же образом в колебательном контуре возникают и поддерживаются электромагнитные колебания? При подключении обкладок заряженного конденсатора к концам катушки в ней возникает электрический ток, и энергия электрического поля заряженного конденсатора В тот момент, когда конденсатор полностью разрядится и энергия электрического поля станет равной нулю, сила тока в катушке и энергия магнитного поля достигнут максимума. Затем ток начнет убывать, не меняя при этом своего направления. Этот ток поддерживается за счет ЭДС самоиндукции Теперь процесс повторится, но уже при противоположном направлении тока Очевидно, что электромагнитные колебания сопровождаются взаимными превращениями энергии электрического и магнитного полей. Так, если в начальный момент времени ( Можно провести аналогию между электрическими колебаниями и механическими колебаниями математического маятника (см. рис. 12).
Рис. 12. Сопоставление электромагнитных и механических колебаний. Здесь Если бы не было потерь на джоулево тепло при протекании тока по проводам и катушке, а также потерь энергии на излучение электромагнитных волн, колебания в контуре продолжались бы неограниченно долго. Такие идеализированные колебания и принято называть свободными или собственными колебаниями. Период
Циклическая частота
Закон изменения заряда на конденсаторе со временем:
где График зависимости заряда на обкладке конденсатора от времени показан на рис. 13. Рис. 13. График зависимости заряда на обкладке конденсатора колебательного контура от времени.
Закон изменения силы тока в катушке со временем:
где Рассмотренный выше контур, в котором отсутствует электрическое сопротивление, называется идеальным. Всякий реальный контур имеет сопротивление, и колебания заряда и тока в нем из-за энергетических потерь на джоулево тепло будут затухать. Для получения незатухающих колебаний потери энергии в контуре нужно восполнять за счет внешнего источника; такая компенсация возможна, например, при вынужденных колебаниях.
|