Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания.
|
Периодические (или почти периодические)
взаимосвязанные изменения зарядов, токов, напряженностей электрического и
магнитного полей.
|
|
Колебательный контур
|
Колебательный контур - электрическая цепь,
состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью C, катушки
индуктивностью L и резистора сопротивлением R(иногда пренебрежительно мало, считается
равным нулю)
|
|
Электроемкость плоского
конденсатора
|
Электроёмкость плоского конденсатора определяется его
геометрическими размерами- площадью обкладок конденсатора, расстоянием между
обкладками конденсатора и свойствами диэлектрика
|
|
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ
|
Циклическая частота
|
Частота колебаний за 2 π секунд
|
|
Уравнения для заряда является гармоническая
функция
|
Функция,меняющаяся по гармоническому закону
|
|
Период колебаний в контуре формула (Томсона):
|
Время , в течение которого происходит
перезарядка конденсатора
|
|
Фаза колебаний
|
Величина , стоящая под знаком синуса
или косинуса
|
φ = ώt + φ0,
|
График зависимости заряда от времени(от
фазы)
|
Графическое изображение колебаний
отражающая функцию, меняющуюся по гармоническому закону.
|
|
Энергия колебательного контура
|
Энергия колебательного контура складывается
из энергии электрического поля конденсатора и энергии магнитного поля катущки
с током
|
|
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
ВОЛНЫ
|
Электромагнитные волны
|
Электромагнитная волна представляет собой
процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости
электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу
распространения волны.
|
|
Решите
задачи
1.Вычислить частоту собственных колебаний в
контуре, если активное сопротивление контура равно нулю, индуктивность контура
12мГн, а его емкость 0,83 мкФ(. f=1550 Гц).
2.Определить период и частоту собственных
колебаний в контуре при ёмкости 2,2 мкФ и индуктивности 0,65 мкФ(. T=0, 24 мс; f=4200 Гц).
3.Что произойдет с собственными колебаниями в
контуре, активным сопротивлением которого можно пренебречь, если его ёмкость в
три раза увеличить, а индуктивность в три раза уменьшить? ( Ничего не изменится)
4.Колебательный контур состоит из конденсатора
ёмкостью 0,025 мкФ и катушки с индуктивностью I,0,15 мГн.
Активным сопротивлением цепи пренебрегаем. Конденсатор заряжен количеством
электричества 2,5.10-6 кл.
Написать для данного контура уравнение изменения
разности потенциалов на обкладках конденсатора и силы тока в цепи в зависимости
от времени. Найти значение разности потенциалов на обломках конденсатора и силы
тока в цепи в моменты времени Т/8, T/4 b T/2c. Построить графики этих зависимостей в
пределах одного периода.
1) U=100 Cos (2·103t) В; I = -15,7 Sin (2 ·103t) мА 2) U1=70, 7 В; I1
= -11.1 мА; U2=0; I2 = -15.67 мА 3) U3 = -100 В; I3=0
5.Уравнение изменения со временем разности
потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре дано в виде U=50 Cos (104t) В .Ёмкость конденсатора равна 10-7 ф. Найти период
колебания, индуктивность контура, закон изменения со временем силы тока в цепи,
длину волны, соответствующую этому контуру( T=2.10-4с;
L= 10, 15 мГн; I = -157 Sin (104t) мА), =6.104м)
6.Чему равна длина волны, создаваемой
радиостанцией, работающей на частоте 1,5.103 КГц( =200 м)
7.Колебательный контур имеет ёмкость 28мф и
индуктивность 0,12 мГн. Какой длины электромагнитные волны в вакууме создаёт
этот контур, когда в нем происходит колебания с собственной частотой?(=10.5 м)
8.Катушка, индуктивность которой 3.10-5Гн,
присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 100 см2 и
расстоянием между ними 0.1 мм. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды,
заполняющей пространство между пластинами, если контур резонирует на волну
длиной 750 м?()
9.Какую индуктивность надо включить в
колебательный контур, чтобы при ёмкости 2 мкФ, получить звуковую частоту 1000
Гц?(.L= 12,7мГн)
10.На какой диапазон волн можно настроить
колебательный контур, если его индуктивность равна 2.10-3 Гн, а
ёмкость может меняться от 62 до 480 см? Активное сопротивление контура ничтожно
мало(1=700 м; 2=
1950 м)
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.