Электромагнитные колебания. Колебательный контур. Формула Томсона

 

Периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения называются электромагнитными колебаниями.

Обычно эти колебания происходят с очень большой частотой, значительно превышающей частоту механических колебаний. Поэтому для их наблюдения и исследования применяется электронный осциллограф.

В электронно-лучевой трубке осциллографа узкий пучок электронов попадает на экран и заставляет его светиться. На горизонтально отклоняющие пластины трубки подаётся переменное напряжение развёртки up пилообразной формы. Напряжение медленно повышается, а затем очень резко понижается. Электрическое поле между пластинами заставляет электронный луч пробегать экран в горизонтальном направлении с постоянной скоростью и затем почти мгновенно возвращаться назад. После этого процесс повторяется. Если подключить вертикально отклоняющие пластины, то трубки к конденсатору, то колебания напряжения при его разрядке вызовут колебания луча в вертикальном направлении. В результате на экране образуется временная развёртка электромагнитных колебаний.

Простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания, состоит из конденсатора и катушки, присоединённой к его обкладкам, и называется колебательным контуром.

При зарядке конденсатор получает энергию .

q – заряд конденсатора, С – его электроёмкость. Между обкладками возникает разность потенциалов Um.

 

По мере разрядки конденсатора энергия электрического поля уменьшается, но одновременно возрастает энергия магнитного поля тока ,

где i – сила переменного тока, L – индуктивность катушки.

Полная энергия W электромагнитного поля контура равна сумме энергий его магнитного и электрического полей: .

Период свободных электрических колебаний в колебательном контуре равен

. Данная формула называется формулой Томсона.

 - собственная частота колебаний.

Четыре лампы, рассчитанные на напряжение 3 В и силу тока 0,3 А, надо включить параллельно и питать от источника напряжением 5,4 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно лампам?

Дано:

U1 = U2 = U3 = U4 = 3 В

I1 = I2 = I3 = I4 = 0,3 А

Uи = 5,4 В

Найти R5.

Решение.

U = U1 = U2 = U 3 = U4 = 3 В

;  (Ом)

;  (Ом)

 Ом

; ;  (В)

; (Ом)

; ;  (Ом).

Ответ: 2,5 Ом.

 

Билет 12


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: