153. Електричні коливання. Електричний коливальний контур.

електричні коливання – періодичні або близькі до періодичних зміни заряду конденсатора і струму в котушці індуктивності. Із зарядом конденсатора і струмом котушки пов’язані відповідно електрична і магнітна енергії. Тому періодичним змінам заряду і струму відповідають аналогічні зміни енергії, тобто виникають електромагнітні коливання.

Колива́льний ко́нтур— система, що складається з послідовно з’єднаних конденсатора ємністю С, котушки індуктивністю Л, провідника з омічним опором Р, в якій можуть збуджуватись електричні коливання.

В загальному випадку активний опір R включає не тільки активні опори провідників, а й опір, зв'язаний з витратами на випромінювання, що виникає внаслідок відкритості конденсатора та індуктивності.

У випадку, коли активний опір малий, і ним можна знехтувати, коливальний контур називаю LC-контуром.

В ланку коливального контура можна добавити перемикач для аналізу процесу накопичення зарядів на ємності.

Період – час, протягом якого в коливальному контурі відбувається один повний цикл змін і контур повертається в початковий стан.

Власні електричні коливання – які відбуваються внаслідок процесів у самому коливальному контурі без зовнішніх впливів і втрат енергії. Циклічна частота: w=1/LC; період, частота

154. . Згасаючі електричні коливання.

Вільними згасаючими коливаннями називаються коливання, амплітуда яких зменшується з плином часу (завдяки розсіюванням енергії коливної системи). Найбільш простими є згасаючі коливання в лінійних системах, де розсіювання енергії системи обумовлене факторами пропорціональними першій степені швидкості змін досліджуваного параметру.

Крива, що описує затухаючі коливання – неперіодична, хоча значення q періодично стає рівним нулеві і нескінченну кількість разів досягає макс і мін. Період – час, протягом якого заряд досягає двох максимумів. Оскільки затухаючі коливання не є періодичним процесом у повному його розумінні, тому термін «період» затухаючих коливань у даному разі не зовсім вдалий. Період у власних незатухаючих коливань є меншим від періоду затухаючих коливань. Час затухання – протягом якого амплітуда коливань зменшується в н разів.

Логарифмічний декремент затухання – логарифм відношення амплітудних значень змінюваної величини, розділених у часі в один період. Для спостереження затухаючих коливань найзручніше вхід осцилографа приєднати до обкладок конденсатора коливального контура.

155. Активний та реактивний опори

Акти́вний о́пір (резиста́нс)— частина повного опору електричного кола змінного струму, яка поглинає електричну енергію і визначається вживаною потужністю P та струмом I в колі за формулою

В електричних колах, які не мають електроємності, активний опір більший за опір постійному струмові внаслідок поверхневого ефекту та магнітних витрат.

Активний опір змінного струму завжди трохи більше опору постійного струму.

Цепояснюється тим, що змінний струм частково витісняється від центру провідника до зовнішньої поверхні (поверхневий ефект або скін-ефект). Це призводить до неповного використання перерізу провідника – він ніби зменшується, а, отже, опір провідника збільшується.

Реакти́вний о́пір (реактанс англ. reactance) величина, що характеризує опір що надається змінному струму електричною ємністю і індуктивністю кола (її ділянки).

Змінний струм на відміну від постійного струму проходить через конденсатор. Але струм у конденсаторі, так званий струм зміщення, максимальний не тоді, коли до конденсатора прикладена найбільша напруга, а тоді, коли напруга найшвидше змінюється (при збільшенні частоти струм у колі збільшується).

Для опису опору цих елементів змінному струму вводиться залежна від частоти величина - реактивний опір X.

Для індуктивності L

.

Для ємності C

.