Явление электромагнитных колебаний

-

ФАКТЫ

Существование механических колебаний и их характеристики: частота, период, амплитуда

- Колебательный контур

МОДЕЛЬ

Электромагнитные колебания – периодические взаимосвязанные изменения   зарядов, токов, напряженностей электрического и магнитного полей.

 

                                   

                         Свободные                                                      Затухающие

 

                                             

Закон сохранения и превращения энергии в колебательном контуре:

                                                                                                                               

W =  =

 

Уравнение колебаний:  

и его решение q = q _m cosω₀t; i = I_mcos (ω₀ t + );

 ω₀ = 2πν =

 

Т = 2π - формула Томсона

 

-

ПРИМЕНЕНИЕ

 Расчеты характеристик электрических цепей

- Объяснение природы переменного электрического тока.

                            

 

 

Вопросы и задания по теме «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ»

 

1.1 Что такое колебательный контур? Чему равна полная энергия колебательного контура?

2.1 Каковы причины затухания свободных колебаний в контуре?

2.2 По какому закону изменяются напряжение на обкладках конденсатора и сила тока в катушке при возникновении свободных колебаний в контуре?

2.3  При каких начальных условиях возможны электрические колебания в колебательном контуре?

2.4 Можно ли считать колебательный контур замкнутой системой?

2.5 Какой известный закон всегда выполняется для замкнутой системы?

2.6 В какой момент времени сила тока в контуре максимальна? В какой момент времени ток в контуре не течет?

2.7 Какое физическое явление наблюдается в контуре, если конденсатор зарядить?

2.8 При помощи какого явления можно объяснить перезарядку конденсатора через каждый полупериод? Что будет наблюдаться если в колебательном контуре заменить резистором?

2.9  Чем отличаются электромагнитные колебания в одинаковых идеальных колебательных контурах, если конденсаторы были заряжены от источников тока с разными ЭДС? Ответ поясните графиком.

2.10 Чем могут отличаться электромагнитные колебания в одинаковы колебательных контурах с разными активными сопротивлениями? Ответ поясните графиком.

2.11 Объясните преобразования энергии в колебательном контуре за время  t=T?

2.12 Напишите формулу полной энергии электромагнитных колебаний в контуре. В какие моменты времени контур обладает запасом максимальной энергии электрического поля конденсатора? Максимальной энергией магнитного поля катушки?

2.13 Что произойдет с частотой собственных колебаний в контуре, если его емкость увеличить в 3 раза, а индуктивность уменьшить в 9 раз?

2.14 Напряжение на обкладках конденсатора меняетсяпо закону U =100 cos 50 p t (В). Найдите: а) максимальное значение напряжение на конденсатое; б) циклическую частоту колебаний в контуре; в) напряжение на конденсаторе за время  t = 1,5 с.

2.15 За счет чего поддерживается ток в колебательном контуре, когда появляющаяся на конденсаторе разность потенциалов препятствует его протеканию?

2.16 Как изменится частота электромагнитных колебаний в контуре, если сблизить пластины конденсатора?

3.1 От чего зависит период электромагнитных колебаний? Изменяется ли он при увеличении числа витков катушки?