Вопросы для самоконтроля

1. Что называется звуковыми волнами?

2. Каков диапазон частот звуковых волн?

3. В чем отличия звука от ультразвука?

4. Как мы слышим?

Тема 13: Электромагнитные колебания.

1. Свободные электромагнитные колебания.

2. Гармонические электромагнитные колебания в колебательном контуре.

3. Формула Томсона.

Вопрос 1. Свободные электромагнитные колебания.

Электромагнитные колебания - взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей. Это затухающие колебания, так как сообщенная системе энергия расходуется на нагревание и другие процессы. Вынужденные электромагнитные колебания - незатухающие колебания в цепи, вызванные внешней периодически изменяющейся синусоидальной ЭДС.

Электрические колебания - частный случай электромагнитных, когда рассматривают колебания только электрических величин. В этом случае говорят о переменных токе, напряжении, мощности и т.д.

Вопрос 2. Гармонические электромагнитные колебания в колебательном контуре. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из катушки индуктивностью L и конденсатора электроемкостью C. Если предварительно зарядить конденсатор (рис. a), то получим колебательный контур (рис. б). 1) В начальный момент времени конденсатор имеет максимальный заряд, обладает максимальной энергией W_C. 2) В следующий момент времени конденсатор начинает разряжаться. В цепи появляется ток. По мере разрядки конденсатора ток в цепи и в катушке нарастает. Из-за явления самоиндукции это происходит не мгновенно. Энергия катушки W_L становится максимальной.3) Электрические заряды вновь накапливаются на конденсаторе, но обкладка конденсатора, первоначально заряженная положительно, будет заряжена отрицательно. Энергия конденсатора максимальная.4) Конденсатор разряжается, но ток протекает уже в обратном направлении. Этот процесс будет повторяться снова и снова. Возникнут электромагнитные колебания. Если отсутствуют потери (R=0), то сила тока, заряд и напряжение со временем изменяются по гармоническому закону.

Вопрос 3. Формула Томсона. Наименьший промежуток времени, в течение которого происходит переход зарядов с одной обкладки конденсатора на другую и обратно, называется периодом свободных электромагнитных колебаний.