72. ****Электромагнитный колебательный контур.

  Электромагнитные колебания — это колебания электрических и магнитных полей, которые сопровождаются 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. 41, а). Если конденсатор зарядить и замкнуть на катушку, то по катушке потечет ток (рис. 41, 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. 41, в). Ток в данном направлении прекратится, и процесс повторится в обратном направлении (рис. 41, г). Таким образом, в колебательном контуре будут происходить электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора   в энергию магнитного поля катушки с током   , и наоборот.

73. **Переменный ток. Векторная диаграмма.

Переменный ток,— электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению.

Установившиеся вынужденные электромагнитные колебания можно рассматривать как протекание в цепи, содержащей резистор, катушку индуктивности и конденсатор переменного тока. Переменный ток можно считать квазистационарным, т.е. для него мгновенные значения силы тока во всех сечениях цепи практически одинаковы, так как их изменения происходят достаточно медленно, а электромагнитные возмущения распространяются по цепи со скоростью света.

74. **Резонанс токов.

Явление резкого уменьшения амплитуды силы тока во внешней цепи, питающей параллельно включенные конденсатор и катушку индуктивности, при приближении частоты ν приложенного напряжения к резонансной частоте ν_рез, называется резонансом токов(параллельным резонансом).

75. **Резонанс напряжений.

Если в цепи переменного тока содержащей последовательно включённые конденсатор, катушку индуктивности и резистор:

, то сдвиг фаз φ между током и напряжением обращается в ноль, т.е. изменения тока и напряжения происходят синфазно(одновременно).Условию удовлетворяет частота .

В данном случае, полное сопротивление Z становится минимальным, равным активному сопротивлению R цепи, и ток определяется этим сопротивлением, принимая максимально возможные значения. При этом, падение напряжения на активном сопротивлении равно внешнему напряжению, приложенному к цепи (U_R=U), а падения напряжений на конденсаторе (U_C) одинаковы по амплитуде и противоположны по фазе. Это явление называется резонансом напряжений(последовательным резонансом)

76. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.

Найти мгновенное значение мощности переменного тока, которое равно произведению мгновенных значений напряжения и силы тока:    где U(t)=U_mcosωt, I(t)=I_mcos(ωt-φ) . Раскрыв cos(ωt-φ), найдем    На практике, представляет интерес не мгновенное значение мощности, а ее среднее значение за период колебания. Поскольку <cos²ωt>= 1/2, <sinωtcosωt> = 0, то   (1)  Из векторной диаграммы (рис. 1) следует, что U_mсosφ = RI_m. Значит    Такую же мощность дает постоянный ток   . 

Величины    имеют названия соответственно действующими (или эффективными) значениями тока и напряжения. Все вольтметры и амперметры градуируются по действующим значениям тока и напряжения.  Зная действующие значения тока и напряжения, выражение средней мощности (1) запишем как   (2)  где множитель соsφ называется коэффициентом мощности.  Из выражении (2) видно, что мощность, которая выделяется в цепи переменного тока, в общем случае зависит не только от силы тока и напряжения, но также и от сдвига фаз между ними. Если реактивное сопротивление в цепи отсутствует, то cosφ=1 и P=IU. Если в цепи имеется только реактивное сопротивление (R=0), то cosφ=0 и средняя мощность равна нулю, какими бы большими ни были ток и напряжение. Если cosφ существенно меньшие единицы, то для передачи заданной мощности при данном напряжении генератора нужно повысить силу тока I, что приведет либо к выделению теплоты Джоуля-Ленца, либо в этом случае нужно увеличение сечения проводов, что повышает стоимость линий электропередачи. Поэтому на практике всегда стремятся повысить значение соsφ, наименьшее допустимое значение которого для промышленных установок равно примерно 0,85.