Физика. Часть 3. Колебания и волны. Волновая оптика. Дымченко Н.П - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

39
лебание
L
U
(2.9) изобразится вектором длиной
Lm
U , повернутым относительно
вектора
q
против часовой стрелки на угол
π
(т.к. колебание
L
U
опережает по
фазе заряд и напряжение
C
U
на
π
).
Рис.2.3. Изображение на векторной диаграмме колебаний заряда и напряжения на об-
кладках конденсатора, силы тока в контуре, напряжения на катушке индуктивности
Превращения энергии в колебательном контуре
В процессе электромагнитных колебаний в идеальном электрическом
контуре происходит периодическое превращение энергии электрического поля
в энергию магнитного поля и обратно.
Из закона сохранения энергии следует, что при отсутствии сопротивления
максимальное значение энергии электрического поля
max
Э
W заряженного кон-
денсатора равно максимальному значению энергии магнитного поля
maxM
W
катушки:
maxmax
Э M
WW
, или
22
maxmax
22
CULI
=
.
В произвольный же момент времени сумма энергии электрического и маг-
нитного полей является величиной постоянной:
2222
maxmax
2222
CULICULI
const+=== .
Эту же зависимость можно записать и так:
2222
maxmax
2222
qLIqLI
const
CC
+===
.
Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями
Электрические колебания в колебательном контуре имеют сходство с ме-
ханическими колебаниями, например, груза на пружине (пружинный маятник).
Несмотря на различие физической сущности изменяющихся величин ( в меха-
нических колебаниях периодически изменяются координаты и скорость груза, в
α
Lm
U
Cm
U
x
0
m
I
2
π
m
q
π
лебание U L (2.9) изобразится вектором длиной U Lm , повернутым относительно
вектора q против часовой стрелки на угол π (т.к. колебание U L опережает по
фазе заряд и напряжение U C на π ).

                      Im                                qm

                                 π             U Cm
                                     2
                                         α
                             π
                                 0                           x
                      U Lm

Рис.2.3. Изображение на векторной диаграмме колебаний заряда и напряжения на об-
кладках конденсатора, силы тока в контуре, напряжения на катушке индуктивности
      Превращения энергии в колебательном контуре
       В процессе электромагнитных колебаний в идеальном электрическом
контуре происходит периодическое превращение энергии электрического поля
в энергию магнитного поля и обратно.
      Из закона сохранения энергии следует, что при отсутствии сопротивления
максимальное значение энергии электрического поля WЭ max заряженного кон-
денсатора равно максимальному значению энергии магнитного поля
WM max катушки:
                                                         22
                                                      CULI
                           WW     =
                            Э maxmax     M    , или          =
                                                         maxmax
                                                                  .
                                                        22
    В произвольный же момент времени сумма энергии электрического и маг-
нитного полей является величиной постоянной:

                          2222
                       CULICULI
                            +=== const                   maxmax
                                                                      .
                        2222
    Эту же зависимость можно записать и так:
                            2222
                           qLIqLI
                               +===          const     maxmax
                                                                  .
                           2222
                            CC

    Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями
    Электрические колебания в колебательном контуре имеют сходство с ме-
ханическими колебаниями, например, груза на пружине (пружинный маятник).
Несмотря на различие физической сущности изменяющихся величин ( в меха-
нических колебаниях периодически изменяются координаты и скорость груза, в

                                             39

Страницы