Электромагнитные колебания можно получить в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных конденсатора емкостью С, катушки индуктивностью L и резистора сопротивлением R:
Такую электрическую цепь называют колебательным контуром
q - мгновенное значение заряда конденсатора;
q0 - амплитудное значение электрического заряда;
ω0 - собственная частота колебаний в контуре.
; ;
U - мгновенное значение напряжения на обкладках конденсатора;
U0 - амплитудное значение напряжения
i - мгновенное значение тока в контуре;
J0 = q0 ω0 - амплитудное значение тока
;
17. Процессы, происходящие в RLC-контуре.
Последовательный RLC-контур
K в положении 1 - конденсатор заряжается до напряжения . После К в положение 2 - начинается разрядка конденсатора через резистор R и катушку индуктивности L. Эти процессы обладают колебательным характером
Падение напряжения:
- на активном сопротивлении: , где I – сила тока в контуре;
- на конденсаторе (С): , где q – величина заряда на одной из обкладок конденсатора.
|
|
ЭДС, развиваемая в контуре – это ЭДС индукции, возникающая в катушке индуктивности при изменении тока в ней: (закон Фарадея).
Вынужденные электромагнитные колебания в замкнутом контуре.
Вынужденные электромагнитные колебания – это колебания, возникающие в электрических цепях под действием внешнего периодического источника тока (т.е. внутрь контура включен источник переменной ЭДС, он может считаться аналогом внешней вынуждающей силы)
Закона Ома:
В него подставляем:
Уравнение бегущей волны.
Бегущая волна - волна, которая при распространении в среде переносит энергию или волновое возмущение, изменяющееся во времени и пространстве согласно выражению:
где — амплитудная волны, — волновое число и — фаза колебани
Фазовая скорость этой волны даётся выражением
где — это длина волны