Колебательный контур – это система, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкости C, катушки индуктивности L и проводника с сопротивлением R

2). В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ могут возбуждаться собственные колебания с частотой, обусловленной перекачкой энергии из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно.

L – ИНДУКТИВНОСТЬ КАТУШКИ [L]=Гн C – ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬ КОНДЕНСАТОРА [С]=Ф

3). В реальных колебательных контурах всегда есть активное сопротивление, которое обуславливает затухание колебаний.

4). Для наблюдения быстропротекающих процессов в контуре используют электронный осциллограф

ЗАРЯДКА КОНДЕНСАТОРА 0 Проследим образование КОЛЕБАНИЙ в контуре:

конденсатор получил электрическую энергию Wэл = C U 2 / 2 1 I I

конденсатор разряжается, в цепи появляется электрический ток. При появлении тока возникает переменное магнитное поле. W = Сu 2 / 2 + Li 2 / 2 2

По мере разрядки конденсатора энергия электрического поля уменьшается, но возрастает энергия магнитного поля тока W м = L I 2 / 2 3

Полная энергия электромагнитного поля контура равна сумме энергий магнитного и электрического полей. W = L i 2 / 2 + C u 2 / 2 4

Конденсатор перезарядился W эл = C U 2 /

Электрическая энергия конденсатора преобразуется в магнитную энергию катушки с током. - W = L i 2 / 2 + C u 2 / 2 6 I

Конденсатор разрядился. Электрическая энергия конденсатора равна нулю, а магнитная энергия катушки с током максимальная. W м = L I 2 / 2 7

Полная энергия электромагнитного поля контура равна сумме энергий магнитного и электрического полей. W = L i 2 / 2 + C u 2 /

Конденсатор зарядился заново. Начинается новый цикл. W = C U 2 /

CU 2 /2 =Cu 2 /2 + Li 2 /2 = LI 2 /2 W эл W м W эл Преобразование энергии в колебательном контуре

5). Для определения периода колебаний в контуре применяют формулу ТОМСОНА

ЗАДАЧА 1 Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 10 мкФ и катушки индуктивностью 100 м Гн. Найти амплитуду колебаний напряжения, если амплитуда колебаний силы тока 0,1 А.

РЕШЕНИЕ Дано: С = 10 мкФ =10 -5 Ф L = 100 м Гн =10 -1 Гн I =0,1 А Найти: U = ? Анализ: C U 2 / 2 = L I 2 / 2 U 2 = I 2 L / C U = I L / C U = I L / C Решение: Решение: U = 0,1 А Гн / A = 10 В Ответ: U = 10 В

ЗАДАЧА 2 В колебательном контуре ёмкость конденсатора 3 мкФ, а максимальное напряжение на нем 4 В. Найдите максимальную энергию магнитного поля катушки. Активное сопротивление принять равным нулю.

РЕШЕНИЕ Дано: С = 3 мкФ = 3*10 -6 Ф U = 4 В Найти: W м = ? W м = ? Анализ : W м = L I 2 / 2 W м = W эл W эл = C U 2 / 2 Решение: W м = 3 *10 -6 ф ( 4В ) 2 / 2 = = 24*10 -6 Дж = 2,4* Дж Ответ: W м = 2,4 *10 – 5 Дж

Самостоятельная работа 16 Тема: «Колебательный контур»

1. Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 25 пикофарад и катушки индуктивностью 50 миллигенри. Найти максимальное напряжение в контуре, если сила тока достигает 1,2 ампера. 2. В колебательном контуре ёмкость конденсатора 38 пикофарад, а напряжение на нем 42 вольта. Найдите максимальную энергию магнитного поля катушки индуктивности. Потерями пренебречь.

Домашнее задание § 55 – читать. Письменно: упр. 46