Электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания

Содержание

• Свободные электромагнитные колебания. Колебательный контур
• Вынужденные электромагнитные колебания.
• Гармонические колебания заряда и силы тока. Формула Томсона
• Переменный ток.
• Резонанс

Свободные электромагнитные колебания. Колебательный контур

Электромагнитные колебания — это периодические изменения заряда, силы тока и напряжения, происходящие в электрической цепи. Простейшей системой для наблюдения электромагнитных колебаний служит колебательный контур.

• Колебательный контур — это замкнутый контур, образованный последовательно соединенными конденсатором и катушкой.

Виды колебательных контуров

Колебательный контур, схема последовательного соединения

Характеристики колебательного контура

• L — индуктивность катушки;
• С — электроёмкость конденсатора

Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.

Вынужденные электромагнитные колебания.

Вынужденными электромагнитными колебаниями  называют периодические изменения заряда, силы тока и напряжения в колебательном контуре, происходящие под действием периодически изменяющейся синусоидальной (переменной) ЭДС от внешнего источника:

где ​ε​ – мгновенное значение ЭДС, ε m  – амплитудное значение ЭДС.

При этом к контуру подводится энергия, необходимая для компенсации потерь энергии в контуре из-за наличия сопротивления.

Гармонические колебания заряда и силы тока. Формула Томсона

Формула Томпсона

Закон сохранения энергии в идеальном колебательном контуре

• Определите индуктивность катушки, если известно, что по ней протекает ток 20 А, а энергия магнитного поля катушки составляет 100 Дж.
• Определите энергию магнитного поля катушки индуктивностью 0,2 мГн при силе тока в ней 2 А. Ответ запишите в миллиджоулях.
• Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 1 Дж?
• Энергия магнитного поля катушки с током равна 0,32 Дж. Индуктивность катушки равна 10 мГн. Какова сила тока в катушке?
• Если в проводящем контуре индуктивностью 0,5 Гн протекает ток 8 А, магнитный поток, пронизывающий контур, равен…?

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

Сообщение + презентация: Джозеф Джон Томсон Решить задачи.