31. Колебательный контур. Аналогия между мех. и э/м колебаниями. Применение контура.
При э/м колебаниях электрические вел-ны (заряды, токи) периодически изменяются. Они сопровождаются взаимными превращениями электри-ческого и магнитного полей. Для возбуждения и поддержания э/м коле-баний используется колебательный контур – цепь, состоящая из вклю-чённых последовательно катушки индуктивностью L, конденсатора ёмкостью С и резистора сопротивлением R. Рассмотрим колебательный процесс в идеализированном контуре, сопротивление которого пренеб-режимо мало (R0). Для возбуждения в контуре колебаний конденсатор предварительно заряжают, сообщая его обкладкам заряды Q. Тогда в начальный момент времени t=0 между обкладками конденсатора возник-нет эл. поле, энергия которого Q2/2C. Если замкнуть конденсатор на катушку индуктивности, он начнёт разряжаться, и в контуре потечёт возрастающий со временем ток Y. В результате, энергия эл. поля будет уменьшаться, а энергия МП катушки (она равна 1/2LQ2) – возрастать. Т. к. R0, то, согласно ЗСЭ, полная энергия W=Q2/2C + LQ2/2 = const, т.к. она на нагревание не расходуется. Поэтому в момент времени t=T/4, когда конденсатор полностью разрядится, энергия эл. поля обращается в 0, а энергия МП ( а и ток) достигает наиб. значения. Начиная с этого момента ток в контуре будет убывать начнёт ослабевать МП катушки, и в ней индуцируется ток, который течёт, согласно правилу Ленца, в том же напр. что и ток разрядки конденсатора. Конденсатор начнёт перезаря-жаться, возникнет эл. поле, стремящееся ослабить ток, кот. в конце концов обратится в 0, а заряд на обкладках конденсатора достигнет max. Далее те же процессы начнут протекать в обратном направлении и система к моменту времени t=T придёт в первонач. сост. Потом - повто-рение цикла. Если бы потерь энергии не было, то в контуре совершались бы периодические незатухающие колебания, т. е. периодически изменя-лись (колебались) бы заряд Q на обкладках конденсатора, напряжение U на конденсаторе и сила тока Y текущего через катушку индуктивности. в контуре возникают эл. колебания, причём колебания сопровожд. превр. энергий эл. и М Полей.
Эл. колебания в кол. контуре можно сопоставить с мех. колебаниями маятника, сопровождающимися взаимными превращениями потенциаль-ной и кинетической энергий маятника.
30
Страница: 1
Сообщений 1 страница 1 из 1
Поделиться12008-11-06 11:18:57
Страница: 1