В опрос №90 Энергия магнитного поля (задача)
Вопрос №91 Длина волны. Скорость распространения волн (задача)
Расстояние,
которое проходит волна за время, равное
одному периоду.
Скорость распространения колебаний в упругой среде называют фазовой скоростью волны.
;
так как
имеем:
;
;
;
Вопрос №92 Преобразование переменного тока. Трансформатор. Получение, передача электрической энергии на расстоянии
Прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте называют трансформатором.
Первичная обмотка включается в сеть переменного тока, а вторичная – соединяется с потребителем.
Если
первичная обмотка имеет
витков, а вторичная
,
то э.д.с. индукции в обмотках прямо
пропорциональны числу витков в них:
;
В первичной обмотке при этом течет слабый ток , который называют током холостого хода.
При
холостом ходе трансформатора напряжение
на обмотках прямо пропорциональны числу
витков обмоток:
;
Если число витков во вторичной обмотке больше, чем впервичной , то трансформатор называют повышающим, а если меньше, чем , то называют понижающим.
Отношение
числа витков первичной обмотки к числу
витков вторичной обмотки называют
коэффициентом
трансформации
:
;
У понижающего трансформатора больше единицы, а у повышающего – меньше единицы.
Сила
тока в обмотках обратно пропорциональна
числа витков:
;
Вопрос №93 Превращение энергии в закрытом колебательном контуре. Частота собственных колебаний. Затухающие электромагнитные колебания
Для получения электромагнитных колебаний нужно иметь цепь, в которой энергия электрического поля могла бы превращаться в энергию магнитного поля и обратно. Такую цепь называют колебательным контуром.
Н
а
рисунке а) показан момент, когда разрядка
конденсатора только начинается. В этот
момент в конденсаторе имеется электрическое
поле, а магнитного поля в катушке еще
нет, поэтому вся избыточная энергия
контура является электрической:
;
В
этот момент (рис. б) ток в цепи достигает
максимальной величины
,
а вся избыточная энергия контура
превращается в энергию магнитного поля
катушки:
;
Если
Rнастолько
мало, что им можно пренебречь, то
.
При собственных колебаниях в контуре
(R=0):
;
К
огда
магнитное поле в катушке исчезает, то
конденсатор опять начинает разряжаться
(рис. в) и в контуре возникает ток обратного
направления, пока вся электрическая
энергия снова не прейдет в магнитную
(рис. г).
Собственные
колебания являются гармоничными:
или
;
– собственная
частота колебательного контура.
;Поскольку
,
то формула для периода собственных
колебаний в контуре:
– Формула Томсона.
Для
частоты собственных колебаний в контуре:
;
Контур имеет некоторое активное сопротивление R, то, когда заряженный конденсатор, обладающей энергией W, соединяют с катушкой, при каждом колебании происходит уменьшение избыточной энергии W, так как она расходуется на нагревание проводников контура – это означает, что свободные колебания в контуре являются затухающими.