13. Электромагниттік тербелістер. Тербелмелі контур.Томсон ф-н қорыту

Электромагниттік тербелістер деп, контурдағы тоқ күшінің периодты түрде өзгеру процесін айтамыз. Тоқ күші осы контурдың электрлік ж/е магниттік қасиеттерін сипаттайды. Сыйымдылығы С конденсатордан ж/е индуктивтігі L катушкадан тұратын электр тізбегін тербелмелі контур д.а. Контурдың R кедергісін нөлге тең деп аламыз. Егер конденсаторды потенциалдар айырмасы U –ға дейін зарядымен зарядтасақ, онда конденсатордың разрядталуының нәтижесінде тізбекте I тоғы пайда болады, сөйтіп катушканың ұштарында потенциалдар айырмасына тең өздік индукция э.қ.к. пайда болады: . Мұндағы минус таңбасы конденсатордағы потенциалдар айырмасына өздік индукцияның қарсы бағытта болатынын көрсетеді. Сөйтіп, катушкадағы өздік индукцияның электр өрісі кернеулігі конденсатордағы электр өрісінің кернеулігіне қарама-қарсы болады. Осының әсерінен өткізгіштегі тоқтың өсуі бірте-бірте азая бастайды да, конденсатор астарлары мүлдем разрядталып біткенде тоқ шамасы өзінің ең үлкен мәніне жетеді.Енді өткізгіштегі зарядтар қозғала отырып, конденсатор астарларында қарсы таңбалы болып жинақталады. Сөйтіп, оның өріс кернеулігі болады да, тізбектегі тоқтың түзілуіне мүмкіндік жасайды. Осы кезде тізбектегі тоқ қайтадан кеми бастайды да, катушкада қарсы бағытталған өздік индукция э.қ.к. пайда болады. Ал оның өріс кернеулігі жоғарыда айтылғандай конденсатордың өріс кернеулігіне қарсы бағытта болып, тізбектегі тоқты тудырып отырады. Сөйтіп, конденсатордағы тұрақты электр өрісі катушкадағы айнымалы магнит өрісіне немесе керісінше, алма-кезек ауысып отыратын периодты процесске айналады. Бірақ өткізгіштегі электр тоғының ағуы үздіксіз емес, өйткені электр энергиясы 1) шын мәнінде өткізгіштің кедергісі R нөлге тең емес, демек жылулық шығынға; 2) конденсатор диэлектригіндегі шығынға; 3) катушка өзегіндегі гистерезистік шығынға; 4) сәулелену шығындарына және т/б жұмсалады. Сондықтан зарядтар конденсатордан катушкаға кешігіңкіреп бір dt уақытта жетеді, өйткені олар өткізгіштер ішінде көптеген кедергілер соқтығысып өтеді. Олай болса, тізбектегі тоқтың мәні барлық емес. Осының әсерінен конденсатор астарларындағы потенциалдар айырмасына U катушканың ұштарына да кешігіп жетуі мүмкін ж/е катушкадағы өздік индукция э.қ.к. керісінше, қарсы бағытта сонша уақытқа кешігеді. Енді Кирхгофтың екінші ережесін осы жағдайға қолдана отырып, мына теңдеулерді жазайық: немесе . Бұл жағдайда біз дейміз, яғни конденсатор диэлектригінде, катушкада ж/е қоршаған кеңістікте электромагниттік энергияның сәулелену шығындары болады дейміз. Мына шарттарды, яғни , ескерсек, онда үстідегі теңдеу мына түрде жазылады: . Осы өрнек электромагниттік еркін тербелістің дифференциалдық теңдеуі д.а. Осы теңдеуді заряд арқылы шешетін болсақ, онда мұндағы - циклдік жиілігі, ол – теңдеуі Томсон формуласы днп аталады.