Содержание
- 2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ Електромагнітні коливання — це періодичні перетворення енергії електричного поля на енергію магнітного поля і
- 3. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ
- 4. Перетворення енергії в коливальному контурі. Коливальний контур Коливальний контур - електричне коло, що складається з послідовно
- 5. Перетворення енергії в коливальному контурі. Коливальний контур Формула Томсона - формула, що зв'язує період (Т) власних
- 6. Коливальний контур q — заряд у момент часу, [Кл]; qmax — амплітуда коливань заряду, [Кл]; ω
- 7. Найпростіший коливальний контур Будь-який коливальний контур складається з конденсатора й котушки індуктивності. Розглянемо його роботу на
- 8. Найпростіший коливальний контур Через явище самоіндукції після розряджання конденсатора струм не припиниться миттєво, а буде продовжувати
- 9. Перетворення енергії в коливальному контурі Заряджання конденсатора аналогічне відхиленню пружинного маятника від положення рівноваги, а енергія
- 11. Скачать презентацию
Слайд 2
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ
Електромагнітні коливання — це періодичні перетворення енергії електричного поля на
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ
Електромагнітні коливання — це періодичні перетворення енергії електричного поля на
енергію магнітного поля і навпаки, які супроводжуються повторюваною зміною параметрів електричного кола (заряду, напруги, сили струму). Електричне коло, в якому можуть відбуватись такі перетворення енергії, називається коливальним контуром.
Дану формулу вивів англійський фізик У.Томсон.
Дану формулу вивів англійський фізик У.Томсон.
Слайд 3
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ
Слайд 4
Перетворення енергії в коливальному контурі. Коливальний контур
Коливальний контур - електричне коло,
Перетворення енергії в коливальному контурі. Коливальний контур
Коливальний контур - електричне коло,
що складається з послідовно з'єднаних котушки і конденсатора. Якщо конденсатору надати заряд, а потім з'єднати його пластини з кінцями котушки, то в коливальному контурі виникнуть періодичні зміни заряду (q) та напруги (U) на конденсаторі, а також сили струму (I) в котушці.
Перетворення енергії в коливальному контурі
Фізичні процеси, що відбуваються в коливальному контурі, супроводжуються безперервними перетвореннями одного виду енергії в інший, а саме: енергія електричного поля конденсатора перетворюється в енергію магнітного поля котушки і навпаки. При цьому, в повній відповідності з законом збереження і перетворення енергії, повна енергія в коливальному контурі залишається величиною сталою. Повна енергія (W) дорівнює максимальній електричній (Wе.mах) або максимальній магнітній енергії (Wм.mах) або сумі електричної (Wе). і магнітної енергії (Wм.) в будь-який момент часу.
Перетворення енергії в коливальному контурі
Фізичні процеси, що відбуваються в коливальному контурі, супроводжуються безперервними перетвореннями одного виду енергії в інший, а саме: енергія електричного поля конденсатора перетворюється в енергію магнітного поля котушки і навпаки. При цьому, в повній відповідності з законом збереження і перетворення енергії, повна енергія в коливальному контурі залишається величиною сталою. Повна енергія (W) дорівнює максимальній електричній (Wе.mах) або максимальній магнітній енергії (Wм.mах) або сумі електричної (Wе). і магнітної енергії (Wм.) в будь-який момент часу.
Слайд 5
Перетворення енергії в коливальному контурі. Коливальний контур
Формула Томсона - формула, що
Перетворення енергії в коливальному контурі. Коливальний контур
Формула Томсона - формула, що
зв'язує період (Т) власних електричних коливань в контурі з його ємністю (С) і індуктивністю (L). Період (Т) власних електричних коливань в контурі прямо пропорційний кореню квадратному з індуктивності L і ємності С.
Період вільних коливань в контурі зростає із зростанням індуктивності котушки і ємності конденсатора. Чим більше L, тим повільніше струм наростає і повільніше падає до нуля, а чим більше С, тим більший час потрібен для перезарядки конденсатора.
Циклічна частота ω0 називається власною частотою електромагнітних коливань, вона залежить лише від параметрів коливального контуру, а саме - від ємності конденсатора (С) і індуктивності котушки (L). Вона обернено пропорційна кореню квадратному з індуктивності (L) і ємності (С).
Період вільних коливань в контурі зростає із зростанням індуктивності котушки і ємності конденсатора. Чим більше L, тим повільніше струм наростає і повільніше падає до нуля, а чим більше С, тим більший час потрібен для перезарядки конденсатора.
Циклічна частота ω0 називається власною частотою електромагнітних коливань, вона залежить лише від параметрів коливального контуру, а саме - від ємності конденсатора (С) і індуктивності котушки (L). Вона обернено пропорційна кореню квадратному з індуктивності (L) і ємності (С).
Слайд 6
Коливальний контур
q — заряд у момент часу, [Кл];
qmax — амплітуда коливань
Коливальний контур
q — заряд у момент часу, [Кл];
qmax — амплітуда коливань
заряду, [Кл];
ω — циклічна частота, [рад/c];
і — сила струму в момент часу t, [А];
Imaх — амплітуда коливань сили струму, [А];
u — напруга в момент часу t, [В];
Umax — амплітуда коливання напруг, [В].
ω — циклічна частота, [рад/c];
і — сила струму в момент часу t, [А];
Imaх — амплітуда коливань сили струму, [А];
u — напруга в момент часу t, [В];
Umax — амплітуда коливання напруг, [В].
Слайд 7
Найпростіший коливальний контур
Будь-який коливальний контур складається з конденсатора й котушки індуктивності.
Найпростіший коливальний контур
Будь-який коливальний контур складається з конденсатора й котушки індуктивності.
Розглянемо його роботу на досліді. Для цього зберемо коло за схемою (рис. а). Спочатку конденсатор одержує енергію від джерела постійного струму. При цьому верхня пластина заряджається позитивно, а нижня негативно — на ній накопичується надлишок електронів. Перемкнімо конденсатор на котушку індуктивності (рис. б). Надлишок електронів з нижньої пластини конденсатора перекинеться через котушку до верхньої пластини, і в колі виникне наростаючий електричний струм. У результаті цього котушка стає електромагнітом і створює навколо себе магнітне поле.
Слайд 8
Найпростіший коливальний контур
Через явище самоіндукції після розряджання конденсатора струм не припиниться
Найпростіший коливальний контур
Через явище самоіндукції після розряджання конденсатора струм не припиниться
миттєво, а буде продовжувати текти ще якийсь час у тому самому напрямку, знову заряджаючи пластини конденсатора. Після цього весь процес повториться в протилежному напрямку, і коливальний контур повернеться у вихідний стан.
Описаний процес перезарядження конденсатора через котушку повторюється через рівні проміжки часу. При цьому періодично змінюються значення електричного заряду конденсатора, напруги на ньому й сили струму в контурі.
Періодичні зміни електричного заряду, сили струму й напруги в колі називають електромагнітними коливаннями.
За відсутності втрат енергії в контурі електромагнітні коливання будуть гармонічними, тобто значення електричного заряду, сили струму й напруги в колі змінюватимуться за законом синуса або косинуса.
Використовуючи формулу Томсона, можна визначити власну частоту коливань коливального контуру
Описаний процес перезарядження конденсатора через котушку повторюється через рівні проміжки часу. При цьому періодично змінюються значення електричного заряду конденсатора, напруги на ньому й сили струму в контурі.
Періодичні зміни електричного заряду, сили струму й напруги в колі називають електромагнітними коливаннями.
За відсутності втрат енергії в контурі електромагнітні коливання будуть гармонічними, тобто значення електричного заряду, сили струму й напруги в колі змінюватимуться за законом синуса або косинуса.
Використовуючи формулу Томсона, можна визначити власну частоту коливань коливального контуру
Слайд 9
Перетворення енергії в коливальному контурі
Заряджання конденсатора аналогічне відхиленню пружинного маятника від
Перетворення енергії в коливальному контурі
Заряджання конденсатора аналогічне відхиленню пружинного маятника від
положення рівноваги, а енергія електричного поля зарядженого конденсатора — потенціальної енергії деформованої пружини.
Якщо конденсатор заряджений до напруги Um, то його заряд буде дорівнює qm = CUm . У цьому стані енергія електричного поля максимальна й дорівнює .
Цей стан еквівалентний стану пружинного маятника, коли пружину розтягли на х й передали механічній коливальній системі потенціальну енергію .
Коли конденсатор повністю розрядиться, енергія магнітного поля максимальна и дорівнює .
Цей стан еквівалентний стану пружинного маятника, коли вантаж на пружині в положенні рівноваги має максимальну швидкість. Кінетична енергія маятника при цьому дорівнює .
Коли сила струму зменшиться до нуля, конденсатор виявиться перезарядженим. Якщо втрат енергії в контурі немає, напруга й заряд конденсатора дорівнюватимуть початковим. Під час коливання вантажу на пружині цьому моменту відповідає його зупинка в крайньому верхньому положенні, коли потенціальна енергія максимальна.
Якщо конденсатор заряджений до напруги Um, то його заряд буде дорівнює qm = CUm . У цьому стані енергія електричного поля максимальна й дорівнює .
Цей стан еквівалентний стану пружинного маятника, коли пружину розтягли на х й передали механічній коливальній системі потенціальну енергію .
Коли конденсатор повністю розрядиться, енергія магнітного поля максимальна и дорівнює .
Цей стан еквівалентний стану пружинного маятника, коли вантаж на пружині в положенні рівноваги має максимальну швидкість. Кінетична енергія маятника при цьому дорівнює .
Коли сила струму зменшиться до нуля, конденсатор виявиться перезарядженим. Якщо втрат енергії в контурі немає, напруга й заряд конденсатора дорівнюватимуть початковим. Під час коливання вантажу на пружині цьому моменту відповідає його зупинка в крайньому верхньому положенні, коли потенціальна енергія максимальна.
Следующая -
Тепловозные дизели