Електричний коливальний контур

Електричний коливальний контур це система для збудження і підтримки електромагнітних коливань. У найпростішому вигляді це ланцюг, що складається з включених послідовно котушки індуктивністю L, конденсатора ємністю С і резистора опором R (ріс.129). Коли перемикач П встановлений в положенні 1, відбувається зарядка конденсатора С до напруги Uт. При цьому між пластинами конденсатора утворюється електричне поле, максимальна енергія якого дорівнює

При перекладі перемикача в положення 2 контур замикається і в ньому протікають такі процеси. Конденсатор починає розряджатися і по ланцюгу піде струм i, величина якого зростає від нуля до максимального значення

, а потім знову зменшується до нуля. Так як в ланцюзі протікає змінний по величині струм, то в котушці індукується ЕРС, яка перешкоджає розрядці конденсатора. Тому процес розрядки конденсатора відбувається не миттєво, а поступово. В результаті появи струму в котушці виникає магнітне поле, енергія якогодосягає максимального значення при струмі рівному. Максимальна енергія магнітного поля буде дорівнює

Після досягнення максимального значення струм в контурі почне спадати. При цьому буде відбуватися перезарядження конденсатора, енергія магнітного поля в котушці буде спадати, а енергія електричного поля в конденсаторі зростати. Після досягнення максимального значення. Процес почне повторюватися і в контурі відбуваються коливання електричного і магнітного полів. Якщо вважати, що опір

(Тобто енергія на нагрівання не витрачається), то згідно із законом збереження енергії повна енергіяW залишається постійною

Контур, в якому не відбувається втрат енергії, називається ідеальним. Напруга і струм в контурі змінюються за гармонійним законом

;

де

- кругова (циклічна) частота коливань.

Кругова частота пов'язана з частотою коливань

і періодів коливань Т співвідношенні.

Н

а рис. 130 представлені графіки зміни напряженіяU і струму I в котушці ідеального коливального контуру. Видно, що сила струму відстає по фазі від напруги на .

У тому випадку, коли опір

, формула Томсона набирає вигляду

.

Основи теорії Максвелла

Теорією Максвелла називається теорія єдиного електромагнітного-нітних поля, створюваного довільній системою зарядів і то-ков. В теорії вирішується основне завдання електродинаміки - по за-даному розподілу зарядів і струмів відшукуються характери-стики створюваних ними електричного і магнітного полів. Тео-рія Максвелла є узагальненням найважливіших законів, описи-вающих електричні і електромагнітні явища - теореми Остроградського-Гаусса для електричного і магнітного полів, закону повного струму, закону електромагнітної індукції і теореми про циркуляцію вектора напруженості електричного поля. Теорія Максвелла носить феноменологічний характер, тобто в ній не рас-розглядаються внутрішній механізм явищ, що відбуваються в середовищі і викликають появу електричного і магнітного по-лей. У теорії Максвелла середу описується за допомогою трьох харак-теристик - діелектричної ε і магнітної μ проницаемостями середовища і питомою електропровідністю γ.

Схожі статті

• Монтаж електричної теплої підлоги ціна за м2 в москві

• Симулятор роботи електричних схем російською - винаходи

• Альфасофт - сервісний центр системи контур-екстерн і 1с франчайзі