Колебательный контур

1.

2. Зависит от формы, размеров, числа витков и наличия сердечника.

Индуктивность
- физическая
величина, введенная для
оценивания способности катушки
противодействовать изменению
силы тока в ней.
[L] = 1 Генри
Зависит от формы, размеров,
числа витков и наличия
сердечника.

3.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР,
замкнутая электрическая цепь,
состоящая из конденсатора емкостью
С и катушки с индуктивностью L,
в которой могут возбуждаться
собственные колебания с частотой ,
обусловленные перекачкой энергии из
электрического поля конденсатора в
магнитное поле катушки и обратно.

4.

5.

6.

7. Простейший колебательный контур.

8.

Периодические или
почти периодические
изменения заряда,
силы тока и
напряжения
называются
электромагнитными
колебаниями.

9. Из вывода Максвелла следует, что в природе существует единое электромагнитное поле.

10.

11.

В реальных
колебательных
контурах всегда есть
активное
сопротивление,
которое
обусловливает
затухание
колебаний.

12. СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ -

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ колебания в системе,
которые возникают после
выведения её из положения
равновесия.
Система выводится из
равновесия при сообщении
конденсатору заряда

13. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ -

колебания в цепи под
действием внешней
периодической
электродвижущей
силы.

14. Преобразование энергии в колебательном контуре

0
ЗАРЯДКА
КОНДЕНСАТОРА

15. Преобразование энергии в колебательном контуре

1
конденсатор
получил
электрическую
энергию
II
+
+
+
+
--
Wэл = C U2 / 2

16. Преобразование энергии в колебательном контуре

2
конденсатор
разряжается, в цепи
появляется
электрический ток.
При появлении тока
возникает
переменное
магнитное поле.
W = СU2 / 2 + Li2 / 2

17. Преобразование энергии в колебательном контуре

3
По мере разрядки
конденсатора
энергия
электрического
поля уменьшается,
но возрастает
энергия магнитного
поля тока
Wм = LI2 / 2

18. Преобразование энергии в колебательном контуре

4
Полная энергия
электромагнитного
поля контура равна
сумме энергий
магнитного и
электрического
полей.
II
-
W = Li 2 / 2 + CU2 / 2

19. Преобразование энергии в колебательном контуре

5
II
Конденсатор
перезарядился
-
-
+
+
+
+
W эл = CU 2 / 2

20. Преобразование энергии в колебательном контуре

6
Электрическая
энергия
конденсатора
преобразуется в
магнитную
энергию катушки
с током.
II
-
-
+
+
+ +
+
W = Li 2 / 2 + CU2 / 2

21. Преобразование энергии в колебательном контуре

7
Конденсатор
разрядился.
Электрическая
энергия
конденсатора равна
нулю, а магнитная
энергия катушки с
током
максимальная.
Wм = LI 2 / 2

22. Преобразование энергии в колебательном контуре

8
Полная энергия
электромагнитного
поля контура
равна сумме
энергий
магнитного и
электрического
полей.
II
-+
+
+ +
-
W = Li 2 / 2 + CU2 / 2

23. Преобразование энергии в колебательном контуре

9
Конденсатор
зарядился заново.
Начинается новый
цикл.
-
II
+
-+
+
+
+
-
W = CU2 / 2
+

24.

+-+
+-+
-+ - +
+- +-

25. CU2/2 =CU2/2 + Li2/2 = LI2/2

W
эл
W
м
W
эл
Преобразование энергии в
колебательном контуре
CU2/2 =CU2/2 + Li2/2 = LI2/2

26. Формула Томсона

Колебания,
происходящие
благодаря начальному запасу
энергии – свободные.
Формула Томсона

27.

Формула для определения периода свободных
электромагнитных колебаний (1853 г)