Билет № 7 Электромагнитные колебания

1. Деформация это процесс изменения формы и размеров тела. Механическое напряжение — величина, характеризующая упругие силы на единицу площади, численно раная отношению силы упругости к площади поперечного сечения образца.

Закон Гука. Ряд растяжения или сжатия, характеризующегося вектором деформации (удлинения или сжатия) дельта /: сила упругости пропорциональна вектору деформации и противоположна ему по направлению. σ=F/S, F=(ES/10)* l. F=k* 1.

Жесткость K=ES/10. Упругая деф. - деф, при котором при снятии нагрузки образец восстанавливает свою форму. Коэффициент пропорциональности Е называют модулем Юнга.

Закон Гука выполняется при небольших деформациях, а, следовательно, при напряжениях, не превосходящих некоторого предела.

Максимальное напряжение, при котором ещё не возникают заметные остаточные деформации (относительная остаточная деформация не превышает 0,1%), называют пределом упругости syn. Предел упругости превышает предел пропорциональности лишь на сотые доли процента.

2. Электромагнитные колебания — это колебания электрических и магнитных полей, которые сопровождаются

а) б) в) г)

^рис периодическим изменением заряда,

тока и напряжения. Простейшей системой, где могут возникнуть и существовать электромагнитные колебания, является колебательный контур. Колебательный контур — это система, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора (рис. а). Если конденсатор зарядить и замкнуть на катушку, то по катушке потечет ток (рис. б). Когда конденсатор разрядится, ток в цепи не прекратится из-за самоиндукции в катушке. Индукционный ток, в соответствии с правилом Ленца, будет течь в ту же сторону и перезарядит конденсатор (рис. в). Ток в данном направлении прекратится, и процесс повторится в обратном направлении (рис. г). Таким образом, в колебательном контуре будут происходить электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора (Wэ = CU²/2) в энергию магнитного поля катушки с током (w_M = LI²/2) и наоборот.

Период электромагнитных колебаний находится по формуле Томпсона

Частота с периодом связана обратно пропорциональной зависимостью ν = 1/Т.

В реальном колебательном контуре свободные электромагнитные колебания будут затухающими из-за потерь энергии на нагревание проводов.