Свободные и вынужденные электромагнитные колебания

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЧТИ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЗАРЯДА, СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ НАЗЫВАЮТСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ. ПРОСТЕЙШАЯ СИСТЕМА, В КОТОРОЙ МОГУТ ПРОИСХОДИТЬ СВОБОДНЫЕ ЭМ КОЛЕБАНИЯ, СОСТОИТ ИЗ КОНДЕНСАТОРА И КАТУШКИ, ПРИСОЕДИНЕННОЙ К ЕГО ОБКЛАДКАМ. ТАКАЯ СИСТЕМА НАЗЫВАЕТСЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР - ЦЕПЬ, В КОТОРОЙ ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ МОГЛА БЫ ПРЕВРАЩАТЬСЯ В ЭНЕРГИЮ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. При наличии в этой цепи генератора (источника переменной ЭДС) существующие в контуре ЭМ колебания будут ВЫНУЖДЕННЫМИ, так как будут происходить под действием внешнего периодически изменяющегося поля генератора.

АНАЛОГИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. время колебательный контур схема пружинный маятник схема t = 0 На конденсаторе находится заряд. Энергия электрического поля макс.; энергия магн. поля равна нулю. Смещение тела от положения равновесия максимально. Потенциальная энергия максимальна; кинетическая энергия равна нулю. При замыкании цепи конденсатор начинаем разряжаться через катушку. Возникает ток и связанное с ним магнитное поле. Вследствие самоиндукции сила тока нарастает постепенно. Энергия электрического поля преобразуется в энергию магнитного поля Тело приходит в движение. Скорость тела возрастает постепенно. Потенц. энергия преобразуется в кинетическую

время колебательный контур схема пружинный маятник схема Конденсатор разрядился, сила тока макс. Энергия электрического поля равна нулю, энергия магнитного поля макс. При прохождении положения равновесия скорость тела и его кинетическая энергия макс., потенции. Энергия равна нулю Вследствие самоиндукции сила тока уменьшается постепенно. На конденсаторе начинает накапливаться заряд Тело, достигнув положения равновесия, продолжает движение по инерции

время колебательный контур схема пружинный маятник схема Конденсатор перезарядился; сила тока в цепи равна нулю Пружина максимальна растянута; скорость тела равна нулю Разрядка конденсатора возобновляется; ток течет в противоположном направлении; сила тока постепенно возрастает Тело начинает движение в противоположном направлении

время колебательный контур схема пружинный маятник схема Конденсатор полностью разрядился; сила тока в цепи максимальна Тело проходит положение равновесия; скорость тела максимальна Вследствие самоиндукции ток продолжает течь в том же направлении, конденсатор начинает заряжаться По инерции тело движется к крайнему положению

время колебательный контур схема пружинный маятник схема Конденсатор снова заряжен, ток в цепи отсутствует. Состояние контура аналогично первоначальному Смещение тела максимально; скорость тела равна нулю

Взаимное соответствие между механическими и электрическими величинами

Домашнее задание Домашнее задание & 27; Упр. 3 (1 - 4); & 28, & 29; Упр. 3 (6,7,9)