6) Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях.

Электромагнитные колебания – периодические изменения величин, характеризующих электромагнитные явления.

Свободные (собственные) электромагнитные колебания – периодически повторяющиеся изменения силы тока в электрической цепи, происходящие без потребления энергии от внешних источников.

Формула Томсона:

T = 2_П//¯LC

Вынужденные электромагнитные колебания в колебательном контуре вызываются действием ЭДС, периодически изменяющейся с течением времени. Частота вынужденных колебаний равна частоте внешней ЭДС.

Колебательный контур – цепь, состоящая из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L, присоединенной к обкладкам конденсатора.

Действующее значение силы переменного тока:

I = I_m //¯2

Действующее значение напряжения переменного тока:

U = U _m / /¯2

Полное сопротивление цепи Z:

Z = /¯R² + (wL – 1/wC)²

Закон Ома для цепи переменного тока:

A_m = E_m / Z

Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды силы тока при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура.

В прочесе свободных электромагнитных колебаний в контуре дважды за период происходит превращение энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно. При этом для максимальных значений энергии справедливы формулы:

W_эт = q²_m / 2C , W_мт = LI² /2

Переменный ток – вынужденные колебания силы тока в электрической цепи, происходящие под действием периодически изменяющейся ЭДС.

Для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения служит трансформатор. Коэффициент трансформации:

k = n₁ / n₂ = U₁ / U₂

7) Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение.

Переменное электрическое поле создает переменное магнитное поле:

Изменяющееся электрическое поле в пространстве между обкладками конденсатора создает магнитное поле, подобное тому, которое создает ток в проводнике вокруг этого проводника.

Совокупность переменного электрического поля и неразрывно связанного с ним переменного магнитного поля называется электромагнитным полем.

Электромагнитное поле в вакууме распространяется в виде электромагнитных волн со скоростью, равной скорости света.

Электромагнитные волны излучаются электрическими зарядами, движущимися с ускорением.

В электромагнитной волне происходят колебания векторов напряженности Е электрического поля и индукции В магнитного поля. Векторы Е и В перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны.

Радиосвязь – это передача и прием информации посредством электромагнитных волн.

Передающая антенна – открытый колебательный контур, излучающий электромагнитные волны в пространство.

Радиоприемник – преобразует электромагнитные колебания в звуковые.

Принцип радиосвязи – электромагнитные колебания, возбужденные в передающей антенне, сначала преобразуются в электромагнитные волны, а затем эти электромагнитные волны в приемной антенне снова преобразуются в электромагнитные колебания.

Электромагнитные волны, длина которых больше 50 мкм, относят к радиоволнам.

Радиолокация – обнаружение и определение положения различных объектов с помощью радиоволн.

Телевещание, космическая, фототелеграфная радиосвязи.

8)Изобретение радио Поповым. Принцип радиосвязи. Простейший радиоприёмник.

7 мая 1895 г. Попов публично продемонстрировал радиоприемник, а в сентябре того же года, присоединив к схеме телеграфный аппарат Морзе, провел запись принимаемых сигналов на ленту.

Одним из основных элементов радиоприемника Попова является индикатор электромагнитных волн – когерер. Он состоит из стеклянной трубочки, в которую вставлены два электрода, а между ними помещены металлические опилки. Сопротивление опилок резко уменьшается, когда через них проходит ток высокой частоты. Если после этого встряхнуть трубочку или слегка ударить по ней, то сопротивление опилок вновь увеличивается. Попов предложил оригинальный метод встряхивания когерера с помощью электромагнитного звонкового реле. Присоединив к когереру вертикальный провод, он создал простейшую антенну.

Принцип действия:

При воздействии электромагнитной волны на когерер металлические опилки слипаются. При этом сопротивление цепи «батарея - когерер – реле» уменьшается, сила тока в ней увеличивается, и якорь электромагнитного реле притягивается и замыкает контактом цепь «батарея – звонковое реле». Звонок фиксирует прием сигнала, при этом электрическая цепь размыкается и молоточек звонка, возвращаясь в исходное положение, ударяет по когереру и восстанавливает его чувствительность.

Радиосвязь – это передача и прием информации посредством электромагнитных волн.

Передающая антенна – открытый колебательный контур, излучающий электромагнитные волны в пространство.

Радиоприемник – преобразует электромагнитные колебания в звуковые.

Принцип радиосвязи – электромагнитные колебания, возбужденные в передающей антенне, сначала преобразуются в электромагнитные волны, а затем эти электромагнитные волны в приемной антенне снова преобразуются в электромагнитные колебания.

Электромагнитные волны, длина которых больше 50 мкм, относят к радиоволнам.

Радиолокация – обнаружение и определение положения различных объектов с помощью радиоволн.

Телевещание, космическая, фототелеграфная радиосвязи.