Свободные электромагнитные колебания

 


Основными характеристиками электрического тока является напряжение и сила тока. Если эти величины будут периодически меняться, то в кругу существовать электромагнитные колебания.

Электромагнитные колебания - это периодические изменения физических величин, характеризующих состояние системы проводников. Свободные электромагнитные колебания модная получить без потребления энергии от внешних источников, если круг будет состоять из устройств, которые могут накапливать электрическую и магнитную энергию.

Проще электрическую цепь, в котором могут происходить свободные колебания за счет первоначального предоставления энергии, состоящую из конденсатора и катушки индуктивности. Такую систему называют колебательным контуром.

Если конденсатор сначала зарядить, а затем подсоединить к нему катушку, то в контуре периодически происходить преобразования электрической энергии конденсатора в энергию магнитного поля катушки.

Когда конденсатор пытается разрядиться, в электрической цепи появляется электрический ток, сила которого увеличивается постепенно. Это связано с явлением самоиндукции в катушке. Когда конденсатор полностью разряжен (т.е. энергия электрического поля равна нулю), энергия магнитного поля будет максимальной. Как только магнитное поле начнет уменьшаться, возникнет вихревое электрическое поле, которое будет поддерживать электрический ток. В результате конденсатор перезаряжается до тех пор, пока сила тока не будет равна нулю. В этот момент энергия магнитного поля равна нулю, а энергия электрического поля максимальна. Такие колебания являются свободными колебаниями контура. Если бы не было потерь энергии, то этот процесс продолжался бы очень долго. Колебания были бы незатухающими.


Лекция добавлена 28.02.2014 в 14:09:29