БНМ 5.1.1 Вільні електромагнітні коливання в контурі

1. Одночасні періодичні зміни пов’язаних між собою електричного і магнітного полів мають назву електромагнітних коливань.

2. Найпростіше коло для утворення електромагнітних коливань має складатися з конденсатора та котушки. Таке коло називають коливальним контуром.

3. Якщо конденсатору коливального контуру надати заряд і тим вивести систему зі стану рівноваги, то в коливальному контурі виникнуть вільні коливання.

4. Частоту вільних коливань називають власною частотою коливального контуру.

5. Вільні коливання є затухаючими: амплітуда їх з часом зменшується. Причиною затухання є те, що енергія струму перетворюється у внутрішню енергію проводів і йде на випромінювання електромагнітних хвиль.

6. Під час електромагнітних коливань у коливальному контурі відбувається перетворення енергії електричного поля в енергію магнітного поля і навпаки.

Якщо зарядити конденсатор до різниці потенціалів U_m, то при відсутності струму в колі, енергія електричного поля, що зосереджене між обкладками конденсатора, дорівнює .

Під час розрядки конденсатора в колі виникає струм і енергія електричного поля поступово перетворюється в енергію магнітного поля котушки.

В момент, коли заряд конденсатора стає рівним нулю, струм у колі максимальний і енергія магнітного поля котушки стає рівною .

Після цього, внаслідок явища самоіндукції, струм продовжує йти у тому самому напрямі, конденсатор перезаряджається. Енергія магнітного поля поступово перетворюється в енергію електричного поля конденсатора.

В момент, коли струм в полі припиняється, енергія електричного поля стає знову рівною .

Після цього процес відбувається в зворотному напрямі.