Свободные электромагнитные колебания в контуре.
Свободные электромагнитные колебания – колебания, происходящие в контуре за счёт зарядки конденсатора и явления самоиндукции в катушке (внутренняя сила).
Превращение энергии в колебательном контуре.
Зарядка конденсатора до qm и присоединить его к катушке (t=0), то возникновение max Um обладает энергией (W)
При соединении с катушкой электрический ток, который порождает в катушке магнитное поле – энергия эл. уменьшается, а энергия МП увеличивается.
Со
временем уменьшается q
и U,
но при этом увеличивается I
благодаря явлению самоиндукции. Когда
конденсатор разряжается, МП достигает
max
Перезарядка конденсатора
В момент времени конденсатор заряжается до max qm, но с противоположным знаком – U = - Um
При этом в цепи ток отсутствует
Разрядка конденсатора
Постепенно энергия эл. уменьшается, а энергия МП увеличивается – напряжение уменьшается, сила тока увеличивается.
В момент времени конденсатор разряжается
В последнее время конденсатор перезаряжается. До qm – в колебательном контуре происходит преобразование энергии эл. И энергии МП.
Собственная частота колебаний в контуре.
Если частота собственных колебаний совпадает с частотой вынужденных колебаний, то происходит явление резонанса тока. Свободные электромагнитные колебания в контуре (при R=0) являются гармоническими.
Затухание электрических колебаний.
Любая система с колебательным контуром при наличии активного сопротивления – пример затухающего колебания. Любые реальные колебания затухающие, если не действует внешняя ЭДС.
Вынужденные электрические колебания.
Вынужденные колебания – колебания, происходящие за счёт внешней периодической силы (перемены ЭДС).
Переменный ток и его получение. Действующие значения силы тока и напряжения.
Переменный ток меняет своё направление с определенной частотой. Согласно гармоническому закону ток и напряжение меняются по закону синуса или косинуса.
Активное, емкостное и индуктивное сопротивления.
Преобразование переменного тока. Трансформатор.
Трансформатор – устройство, которое способно повышать/понижать переменное напряжение.
Элементы трансформатор: железный сердечник, на который помещены 2 катушки ( первичная катушка и вторичная катушка).
Трансформатор характеризуется коэффициентом трансформации
Если
N1
N2,
k
- повышающий
трансформатор
Если N1 N2, k - понижающий трансформатор
Трансформатор работает в 2ух режимах – холодный ход, рабочая нагрузка.
Передача и распределение электроэнергии.
Открытый колебательный контур как источник электромагнитных волн. Электрический резонанс.
Свойства электромагнитных волн.
ЭМВ представляет поперечную волну
Источник ЭМВ должен быть ускоренно движущейся заряженной частицей
Основные характеристик ЭМВ являются характеристики механических волн
ЭМВ распространяется в любой среде ( + в вакууме)
При переходе из одной среды в другую изменяется скорость и длины волны, а частота постоянная.
Энергия электромагнитного поля волны.
Электромагнитная волны как и механическая основывается на том, что передается воздействием на МП на расстоянии без переноса вещества.
ЭМВ – процесс распространения ЭМП в пространстве. ЭМП одновременно взаимодействует с электрическими МП.
Электромагнитная природа света. Скорость света.
С
= 3
108
м/с
Зависимость между длиной волны и частотой электромагнитных колебаний.
ЭМВ характеризуется частотой, периодом, длиной, скоростью.
Скорость ЭМВ зависит от длины и частоты ЭМ колебаний
Принцип Гюйгенса.
Каждая точка фронта волны – источник вторичных волн, распространяющихся во все стороны со скоростью распространения волны в среде.
Фронт волны – совокупность наиболее отдаленных от источника точек, до которых дошёл процесс распространения волны. Фронтом волны является сфера в однородном пространстве.