37..Энергия переменного э/м поля. Законы сохранения.

Энергия переменного э/м поля локализована в пространстве с объемной плотностью:

1. Закон сохранения энергии в э/м поле (интегральная форма) Þ

где а – объемная плотность тепловой мощности тока.

2. Закон сохранения электрических зарядов:

I = - dq/dt Þ дифференциальная форма Þ divj + ∂ρ/∂t = 0.

3. Закон сохранения импульса

g = [EH]/c² = P/c², где g – объемная плотность импульса.

Полный импульс Þ

38.Электрические колебания.

колебания (колебательные движения) – движения, обладающие той или иной степенью повторяемости во времени.

Колебания периодические, если значения физических величин, изменяющихся в процессе колебаний, повторяются через равные промежутки времени.

Период колебаний Т

Частота колебаний u = 1/Т.

x = Asin(ωt + φ₀) или x = Acos (ωt + φ₁);

А = Ix_maxI – амплитуда колебаний.

ω = 2π/Т = 2πu

Колебательный контур – цепь, содержащая индуктивность и емкость

39.3Атухающие и вынужденные колебания.

Затухание колебаний принято характеризовать логарифмическим декрементом затухания

Если затухание не велико,

β² << ω₀ ² Þ ω » ω₀ =

– добротность контура Q.

Q = 1/R

дельтаW/W=q-exp(2лямбда)

Вынужденные колебания – на систему внешнее периодически изменяющееся воздействие. Электрические колебания – последовательно включить переменную ЭДС или подать переменное U (рис) Þ U = U_mcos ωt

q = q_mcos(ωt – ψ)

40.Переменный ток

Реальная цепь – конечные R, L, C. В некоторых случаях влиянием отдельных параметров можно пренебречь Þ

1. R = 0, C = ¥ Þ I_m = U_m/ωL; tgφ = ¥ Þ φ = π/2 Þ X_L = ωL (реактивное) индуктивное сопротивление цепи.

2. 2. R = 0, L = 0 Þ I_m = U_m/1(ωС); tgφ = -¥ Þ φ = - π/2 Þ X_С = 1/ ωс – (реактивное) емкостное сопротивление

3. 3. R = 0 Þ I_m = U_m/ (IωL – 1/(ωС)I) Þ X = ωL – 1/ωС = X_L – X_C – реактивное сопротивление (реактанс).

tgφ = X/R;

I_m = U_m/ Z Þ Р = RI_m² /2 Þ такую мощность развивает постоянный ток, сила которого I = I_m/ - действующее (эффективное) значение силы тока.

Отсюда Р = UI cosφ, где cosφ – коэффициент мощности.