Презентация по физике 11 класс Колебательный контур

• 1 слайд

  КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ
  КОНТУР
  

• 2 слайд

  Периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения называются электромагнитными колебаниями.
  

• 3 слайд

  Лейденская банка
  1.Стеклянный сосуд,
  оклеенный снаружи и внутри металлической фольгой
  – конденсатор.
  2.Наблюдаем, что замыкая обкладки конденсатора, намагниченный стальной стержень меняет полярность
  3.Вывод: Электрический заряд внутри конденсатора совершает колебания
  

• 4 слайд

• 5 слайд

  Простейший колебательный контур.
  

• 6 слайд

  КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР, замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью L, в которой могут возбуждаться собственные колебания с частотой , обусловленные перекачкой энергии из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно.
  

• 7 слайд

  L – ИНДУКТИВНОСТЬ
  КАТУШКИ
  
  
  C – ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬ
  КОНДЕНСАТОРА
  

• 8 слайд

  L – ИНДУКТИВНОСТЬ
  КАТУШКИ
  
  

• 9 слайд

  L – ИНДУКТИВНОСТЬ
  КАТУШКИ
  
  [ L ] = Гн
  (Генри)
  

• 10 слайд

  C – ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬ
  КОНДЕНСАТОРА
  

• 11 слайд

  C – ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬ
  КОНДЕНСАТОРА
  
  [ C ] = Ф (Фарад)
  

• 12 слайд

  В реальных колебательных контурах всегда есть активное сопротивление, которое обусловливает затухание колебаний.
  
  

• 13 слайд

  СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ -
  колебания в системе, которые возникают после выведения её из положения равновесия.
  
  
  Система выводится из равновесия при сообщении конденсатору заряда
  

• 14 слайд

  ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ -
  колебания в цепи под действием внешней периодической электродвижущей силы.
  

• 15 слайд

  Характеристики колебаний
  Период колебаний – Т – это минимальный промежуток времени, через который процесс полностью повторяется
  Т = 2¶ √LC
  

• 16 слайд

  Характеристики колебаний
  2. Частота – Ү – число колебаний за единицу времени
  Ү = 1/Т [Ү ] = Гн
  3 Циклическая частота – ω – число колебаний за 2 ¶ секунд.
  ω = 2 ¶ Ү [ω] = Гн
  

• 17 слайд

  Характеристики колебаний
  4. Амплитуда колебаний – q m, Im, Um – это модуль наибольшего значения электрического заряда или величины периодически изменяющейся.
  5. Гармонические колебания – это периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса
  

• 18 слайд

  Характеристики колебаний
  6. Фаза колебаний – φ – это мера времени, прошедшего от начала колебаний и выраженного в единицах в 2 ¶ раз меньших, чем период Т.
  φ = ωt = 2 ¶ t/T [φ] = рад.(радиан)
  7. Энергия колебаний
  Wэл.п = Cu2/2 =q*q/2C Wм.п. = Li2/2
  

• 19 слайд

  Обычно эти колебания происходят с очень большой частотой, значительно превышающей частоту механических колебаний.
  
  ٧ = 50 Гц
  

• 20 слайд

  Поэтому для их наблюдения и исследования самым подходящим прибором является электронный осциллограф
  

• 21 слайд

  ОСЦИЛЛОГРАФ
  (от лат. oscillo — качаюсь и «граф»), измерительный прибор для наблюдения зависимости между двумя или несколькими быстро меняющимися величинами (электрическими или преобразованными в электрические). Наиболее распространены электронно-лучевые осциллографы, в которых электрические сигналы, пропорциональные изменению исследуемых величин, поступают на отклоняющие пластины осциллографической трубки; на экране трубки наблюдают или фотографируют графическое изображение зависимости.
  

• 22 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  ЗАРЯДКА
  КОНДЕНСАТОРА
  0
  

• 23 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  конденсатор получил электрическую энергию
  Wэл = C U 2 / 2
  1
  I
  I
  -
  +
  +
  +
  +
  -
  -
  -
  

• 24 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  конденсатор разряжается, в цепи появляется электрический ток. При появлении тока возникает переменное магнитное поле.
  W = Сu 2 / 2 + Li 2 / 2
  2
  

• 25 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  По мере разрядки конденсатора энергия электрического поля уменьшается, но возрастает энергия магнитного поля тока
  Wм = L I 2 / 2
  3
  

• 26 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  Полная энергия электромагнитного поля контура равна сумме энергий магнитного и электрического полей.
  W = L i 2 / 2 + C u 2 / 2
  4
  I
  I
  -
  

• 27 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  Конденсатор перезарядился
  W эл = C U 2 / 2
  5
  I
  I
  -
  +
  +
  +
  +
  -
  -
  -
  -
  

• 28 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  Электрическая энергия конденсатора преобразуется в магнитную энергию катушки с током.
  -
  W = L i 2 / 2 + C u 2 / 2
  6
  I
  I
  +
  +
  +
  -
  -
  +
  +
  

• 29 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  Конденсатор разрядился. Электрическая энергия конденсатора равна нулю, а магнитная энергия катушки с током максимальная.
  Wм = L I 2 / 2
  7
  

• 30 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  Полная энергия электромагнитного поля контура равна сумме энергий магнитного и электрического полей.
  
  
  W = L i 2 / 2 + C u 2 / 2
  8
  I
  I
  +
  +
  -
  +
  +
  -
  -
  

• 31 слайд

  Преобразование энергии в колебательном контуре
  Конденсатор зарядился заново. Начинается новый цикл.
  W = C U 2 / 2
  9
  I
  I
  +
  +
  -
  -
  +
  +
  +
  +
  -
  -
  -
  -
  

• 32 слайд

  CU2/2 =Cu2/2 + Li2/2 = LI2/2
  W эл W м W эл
  Преобразование энергии в колебательном контуре
  

• 33 слайд

  ЗАДАЧА
  Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 10 мкФ и катушки индуктивностью 100 мГн. Найти амплитуду колебаний напряжения, если амплитуда колебаний силы тока 0,1 А.
  
  
  
  1) 0,1 В 2) 100 В 3) 10 В
  
  РЕШЕНИЕ
  

• 34 слайд

  МОЛОДЕЦ
  Назад
  

• 35 слайд

  ПОДУМАЙ
  Назад
  

• 36 слайд

  РЕШЕНИЕ
  Дано:
  С = 10 мкФ =10 -5 Ф
  L = 100 мГн =10 -1 Гн
  I =0,1 А
  
  Найти:
  U = ?
  Решение:
  C U 2/ 2 = L I 2/ 2
  U 2 = I 2 L / C
  U = I √ L/C
  U = 0,1 А √ 10 -1 Гн/ 10 -5 A =
  = 10 В
  
  Ответ: U = 10 В
  

• 37 слайд

  ЗАДАЧА
  В колебательном контуре ёмкость конденсатора 3 мкФ, а максимальное напряжение на нем 4 В. Найдите максимальную энергию магнитного поля катушки. Активное сопротивление принять равным нулю.
  
  
  1) 2,4 кДж 2) 2,4 *10 5 Дж 3) 2,4 * 10 -5 Дж
  
  
  РЕШЕНИЕ
  

• 38 слайд

  РЕШЕНИЕ
  Дано:
  С = 3 мкФ = 3*10 -6 Ф
  U = 4 В
  
  Найти:
  W м = ?
  Решение:
  W м = L I 2 / 2
  W м = W эл
  W эл = C U 2 / 2
  
  W м = 3 *10 -6ф ( 4В ) 2 / 2 =
  = 24*10 -6 Дж = 2,4* 10 - 5 Дж
  
  
  Ответ: W м = 2,4 *10 – 5 Дж
  

• 39 слайд

  СМОТРИ.
  СЛУШАЙ.
  ИЗУЧАЙ !!!