Література:

І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик, Том 2 ., р.8., §

Тема: Електромагнітна індукція. Самоіндукція. Рівняння Максвелла

План

1. Електромагнітна індукція.

2. Струми Фуко.*

3. Самоіндукція.

4. Енергія магнітного поля.

5. Основні положення теорії електромагнітного поля.

6. Рівняння Максвелла.**

1. Електромагнітна індукція

1831р. - М. Фарадей - Явище електромагнітної індукції – явище виникнення ЕРС в замкненому контурі, що знаходиться в змінному магнітному полі

Н

апрям індукційного струму встановлюється за правилом Ленца : Індукційний струм в замкнутому провіднику має такий напрям, при якому власне магнітне поле провідника протидіє причині його виникнення.

Застосування правила Ленца:

• в

  N

  

  

  изначити напрям В зовнішнього м.п. і характер його зміни;

• визначити напрям власного м.п. , _;

- напрям індукційного струму за правилом свердлика.

2. Індукційні струми виникають в масивних провідниках, що знаходяться в магнітному полі, називаються вихровими або струмам Фуко. Так як опір таких провідників малий, то сила струму досягає великих значень і:

• використовується в індукційних печах ;

• в сейсмографах;

• для зупинки рухомих частин.

Якщо струми Фуко небажані – струми паразити – приводять до сильного нагрівання (осердя трансформаторів і генераторів роблять із пластин)

3. Явище виникнення ЕРС в провіднику, по якому протікає змінний струм , називають самоіндукцією.

4. При розмиканні кола утворюється

5. І положення: Змінне в часі магнітне поле породжує вихрове електричне.

Зв'язок між змінним магнітним та вихровим електричним- правило лівого гвинта.

ІІ положення: Змінне в часі електричне поле породжує вихрове магнітне.

Зв'язок між змінним електричним та вихровим магнітним- правило правого гвинта.

6. Рівняння Максвелла ( ІІ пол. 19ст)

І рівняння Максвелла – є математичним записом експериментального закону електромагнітної індукції Фарадея.

С истема рівнянь в інтегральній формі

Система рівнянь в диференціальній формі

ІІ рівняння Максвела – це узагальнення закону Біо – Савара – Лапласа і є більш загальною формою закону повного струму, який відображає той експериментальний факт, що джерелами вихрового магнітного поля можуть бути струми провідності і струми зміщення.

В інтегральній формі

В диференціальній формі

Система рівнянь Максвелла є узагальненим математичним записом основних експериментальних законів електромагнітних явищ у довільному середовищі.

Контрольні питання:

1. Які струми носять назву струмів Фуко? Як їх застосовують?

2-3. В чому полягає явище електромагнітної індукції та самоіндукції? Запишіть закони.

4. Запишіть рівняння Максвелла в інтегральній та диференціальній формі.

5. Який вигляд має закон повного струму?

6. Що називають струмом зміщення?

Література:

І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик, Том 2 .; р.10., р.10, §1 -6., р.13., §1 -4.

Тема: Механічні коливання

План

1. Поняття про коливальний процес. Єдиний підхід до коливань різної природи.

2. Кінематика гармонічних коливань. Амплітуда, фаза гармонічних коливань.

3. Додавання коливань. Векторні діаграми.

4. Гармонічний осцилятор. Маятник, тягар на пружині.

5. Вільні згасаючі коливання. Коефіцієнт згасання, логарифмічний декремент затухання. Добротність.

6. Вимушені коливання. Амплітуда та фаза вимушених коливань.

7. Резонанс.

1. Коливаннями називаються процеси, що відбуваються з тим чи іншим ступенем повторюваності. Така повторюваність характерна коливанням маятника годинника, коливанню струни, поплавка, зміні напруги між обкладками конденсатора в контурі радіоприймача.

В залежності від природи процесу

К оливання

механічні електромеханічні електромагнітні

К оливання

власні вимушені автоколивання

ГК - найпростіші

К

x

оливання, що відбуваються в природі і техніці за своїм характером наближаються до ГК . Періодичні процеси іншої форми можна уявляти як сукупність кількох ГК.

Bt = t₁

2

O

t

B

t

.

рівняння гармонічних коливань

Амплітуда – модуль найбільшого зміщення (якщо , тоді х = А )

Циклічна (колова)

Фаза коливань

Гармонічні коливання - це коливання, що відбуваються по закону синуса або косинуса

Динаміка коливань:

3.Додавання коливань. Векторні діаграми.

ГК

A

A₂

A₁

t

Графічне додавання полягає в послідовному додаванні ординат графіків для певних моментів часу.

A₂

A

--- ГК

A₁

t

Метод векторних діаграм полягає в тому, що гармонічно змінююча величина зображується за допомогою множини значень проекції вектора, що обертається. При цьому довжина вектора дорівнює амплітуді.

4. Гармонічним осцилятором називається фізичний об'єкт, еволюція якого з часом описується диференціальним рівнянням

,

д е q — узагальнена координата гармонічного осцилятора, t — час, ω — характерна частота гармонічного осцилятора. Дві крапки над змінною означають другу похідну за часом. Величина q здійснює гармонічні коливання.

5. Затухаючі (згасаючі) коливання - коливання які, поступово слабнучи, зникають. Амплітуда затухаючих гармонічних коливань зменшується, а частота залишається незмінною.

коефіцієнт згасання

час релаксації коливань- час, протягом якого коливання зникають

6

.Вимушені коливання

x

7. Резонанс  — явище різкого зростання амплітуди вимушеного коливання у разі, коли частота зовнішньої сили збігається з власною частотою коливань.( )

А