Основные понятия и формулы

Электромагнитные колебания – это периодические изменения со временем электрических и магнитных величин (заряда, силы тока, напряжения, напряжённости, магнитной индукции и др.) в электрической цепи.

Период свободных электромагнитных колебаний в контуре

T=2 - формула Томсона,

где ω= - циклическая частота свободных электромагнитных колебаний.

Если в CL - контур последовательно с L,C и R включить источник переменного напряжения, то в цепи возникнут вынужденные электрические колебания. Такие колебания принято называть переменным электрическим током. Источником переменного тока является генератор переменного тока, в основе работы которого лежит явление электромагнитной индукции.

Если проволочную рамку площадью S поместить в однородное магнитное поле индукции В и начать вращать рамку вокруг её оси, то за счет явления электромагнитной индукции в рамке возникает ЭДС, а если к концам рамки подключить резистор, то через рамку и резистор потечет ток; и ток, и ЭДС будут переменными.

Ф = ; α = Ф = BS

ε=-(Ф)^′=

В цепь переменного тока можно включать три вида нагрузки — конденсатор, резистор и катушку индуктивности. Резистор оказывает переменному току такое же сопротивление, как и постоянному. Сопротивление резистора не зависит от частоты. Ток, текущий через резистор, меняется синфазно с напряжением резистора.

I =I_o t; U_R =I_o =

Конденсатор оказывает переменному току сопротивление, которое можно посчитать по формуле:

X_C=

Ток, текущий через конденсатор, по фазе опережает на напряжение на π/2 или на четверть периода, а напряжение отстает от тока на такой же фазовый угол.

I = ; U_c=I_o1/ωС

Катушка индуктивности оказывает переменному току сопротивление, которое можно посчитать по формуле

X_L=

Ток, текущий через катушку индуктивности, по фазе отстаёт от напряжения на π/2 или на четверть периода. Напряжение опережает ток на такой же фазовый угол,

I = ; I =I_o .