68.Коливальний контур.Вільні гармонічні електромагнітні коливання.Власна частота коливань. Формула Томсона.

Під час гармонічних електромагнітних коливань заряд конденсатора змінюється за законом: де Qm – амплітуда коливань заряду конденсатора з циклічною частотою, що визначається за формулою: . Усі величини і закономірності, встановлені для гармонічних коливань у механіці, зберігають свій зміст і в електромагнітних коливаннях. Зокрема, період коливань пов’язаний з циклічною частотою залежністю: . Ця формула для періоду вільних електромагнітних коливань в ідеальному коливальному контурі названа формулою Томсона.

Гармонічними коливаннями називаються періодичні коливання фізичної величини, які відбуваються згідно із законом , де   — це фізична величина, що коливається,   — час,   — це найбільше значення, яке приймає величина   під час коливань, яке називають амплітудою коливань,   — циклічна частота коливань,   — фаза коливань.

69. Затухаючі електромагнітні коливання. Збудження не затухаючих електромагнітних коливань автоколивальні системи

Затухаючі коливання - коливання, енергія яких зменшується з часом. Нескінченно що триває процес виду   в природі неможливий. Вільні коливання будь-якого осцилятора рано чи пізно загасають і припиняються. Тому на практиці звичайно мають справу з затухаючими коливаннями. Вони характеризуються тим, що амплітуда коливань A є спадною функцією. Зазвичай загасання відбувається під дією сил опору середовища, найбільш часто висловлюються лінійною залежністю від швидкості коливань   або її квадрата. Електричні автоколивальні системи надзвичайно широко використовуються в сучасній техніці для отримання незатухаючих електромагнітних коливань високої частоти. Принцип дії цих систем значною мірою збігається з принципом дії механічних автоколивальних систем. Електрична автоколивальна система містить коливальний контур, підсилювач коливань і джерело електричної енергії (батарею). Між коливальним контуром і підсилювачем має існувати зворотний зв'язок – коливання з контуру надходять у підсилювач, підсилюються за рахунок джерела енергії і повертаються назад у коливальний контур. Дуже важливо, щоб коливання, які надходять від підсилювача в контур, збігалися за фазою з коливаннями у самому контурі. Щоб коливання, які почалися в контурі після замикання колекторного кола, перетворилися в незатухаючі, необхідно, щоб у колі емітера коливання збігалися за фазою з коливаннями в контурі. Адже вони можуть виявитися і в протифазні і тоді автоколивання не виникнуть. Генератори незатухаючих коливань на транзисторах характеризуються великою надійністю в роботі, мають високий ККД, можуть працювати від малопотужних джерел живлення за надзвичайно низьких напруг на колекторі, дають змогу широко варіювати частоту, інтенсивність і форму коливань. Щоб коливання, які почалися в контурі після замикання колекторного кола, перетворилися в незатухаючі, необхідно, щоб у колі емітера коливання збігалися за фазою з коливаннями в контурі. Адже вони можуть виявитися і в протифазні і тоді автоколивання не виникнуть. Генератори незатухаючих коливань на транзисторах характеризуються великою надійністю в роботі, мають високий ККД, можуть працювати від малопотужних джерел живлення за надзвичайно низьких напруг на колекторі, дають змогу широко варіювати частоту, інтенсивність і форму коливань. Автоколивальні системи у багатьох випадках можна розділити на 3 основних елементу: 1) коливальну систему (у вузькому сенсі); 2) джерело енергії, за рахунок якого підтримуються А., і 3) пристрій, регулюючий вступ енергії з джерела в коливальну систему. Ці 3 основних елементу можуть бути виразно виділені, наприклад, в годиннику, в яких маятник або баланс служить коливальною системою, пружинний або гирьовий завод — джерелом енергії, і, нарешті, анкерний хід — механізмом, регулюючим вступ енергії з джерела в систему. У ламповому генераторі коливальною системою служить контур, що містить ємкість і індуктивність і що володіє малим активним опором; випрямляч (або батарея), анод лампи, що живить напругою, є джерелом енергії, а електронна лампа з елементом зворотному зв'язку — пристроєм, регулюючим вступ енергії з джерела в коливальний контур.

70.добування змінного електричного струму .параметри змінного струму.(частота, період, фаза, амплітуда значення, сили струму й напруги). діюче значення сили струму та напруги змінного електричного струму.

Вироблення, передавання і використання електричної енергії здійснюються в основному за допомогою пристроїв і споруд змінного струму. Для цього застосовують генератори, трансформатори, лінії передачі, й розподільні мережі змінного струму. Найбільш широко використовують приймачі електричної енергії, які працюють на змінному струмі. Періодичний електричний струм, який е синусоїдною функцією часу, називається синусоїдним електричним струмом. Такий струм на практиці звичайно мають на увазі, коли говорять про змінний струм. У деяких випадках струм змінюється за періодич­нимнесинусоїдним законом В лінійних електричних колах змінний синусоїдний струм виникає під дією е. р. с. такої самої форми. Тому для вивчення електричних пристроїв і кілзміннбго струму необхідно насамперед розглянути способи добування синусоїдної е. р. с. і основні поняття, які сто­суються величин, що змінюються за синусоїдним законом. Для добування ерс. синусоїдної форми генератор змінного струму промислового типу має певні конструктивні особливості. Проте принципіальносинусоїдну залежність е. р. с. від часу можна дістати, обертаючи із сталою частотою в рівномірному магнітному полі провідник у вигляді прямокутної рамки. Напругу і струм синусоїдної форми можна дістати за допомогою . генераторів, які не мають обертових частин і магнітних полюсів, на­ приклад лампових генераторів.

Змі́нний струм — електричний струм, сила якого періодично змінюється з часом. Здебільшого коливання струму відбуваються за гармонічним законом , де   — амплітуда струму,   — частота,   — фаза струму. Змінний струм виникає в електричному колі зі змінною напругою. Коливання напруги відбуваються за подібним законом, проте, в загальному випадку із зсувом фази  Перевагою змінного струму є те, що його легше виробляти й передавати до споживача. Постійний струмможна отримати зі змінного за допомогою випрямлення. Миттєве значення потужності електричного струму дорівнює

, повна потужність , активна потужність , реактивна потужність де U — напруга, а   - зсув фаз між напругою і струмом.Однак практичніше використовувати усереднене значення потужності , де   — амплітудне значення сили струму,   — амплітудне значення напруги. Змінний струм характеризують також діючими значеннями сили струму й напруги Особливістю змінного струму є те, що деякі елементи електричного кола впливають не лише на амплітуду струму, а й на його фазу. Тому для розрахунків електричних кіл замість опорів використовуються комплексні опори — імпеданси, а всі розрахунки проводяться з використанням комплексних чисел.