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

1

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

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

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

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

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

7 ЗАРЯДКА КОНДЕНСАТОРА 0 Проследим образование КОЛЕБАНИЙ в контуре:

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

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

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

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

12 Конденсатор перезарядился W эл = C U 2 /

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

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

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

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

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

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

19 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.

20 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

21 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.

22 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

23 Самостоятельная работа 16 Тема: «Колебательный контур»

24 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.

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