Физика. Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

Зафиксируем момент времени
t = 0, когда верхняя пластина конден-
сатора зарядилась отрицательно за-
рядом –
q
0
, а нижняя – положитель-
ным зарядом +
q
0
. Отключим батарею
ε
и проследим мысленно за процес-
сами, происходящими в L,C-контуре.
Рис. 3.1
В момент отключения батареи конденсатор разряжается,
по катушке
L пойдет нарастающий ток I
осн
. В каждый момент
времени разность потенциалов на обкладках конденсатора
,
C
q
U =
где q – меняющийся заряд, фиксированный для дан-
ного момента времени, будет равен электродвижущей силе са-
моиндукции
ε
si
(ЭДС самоиндукции), которая нарастает вслед-
ствие нарастания основного тока. Эта ЭДС вызовет индук-
ционный ток I
si
, направленный против основного тока.
В момент времени, когда конденсатор полностью разря-
дится (q = 0, U = 0), сила тока в катушке достигнет максималь-
ного значения I
0
, вокруг катушки возникнет магнитное поле
с максимальным значением индукции В
0
. Затем эта сила тока
будет уменьшаться из-за перезарядки конденсатора. Когда ток
уменьшится до нуля, на нижней пластине накопится заряд –
q
0
,
а на верхней +q
0
.
Затем конденсатор вновь начнет разряжаться, причем ток в
цепи пойдет в противоположном направлении.
Процессы разрядки и зарядки конденсатора, а следова-
тельно, возникновения и исчезновения магнитного поля повто-
ряются периодически.
В данном контуре возникают так называемые свободные
электромагнитные колебания, т. е. колебания величин напря-
женностей электрических и магнитных полей, сопровождаю-
щиеся перекачкой энергии из электрического поля в магнитное
и обратно.
Определим период этих колебаний, учтя, что в любой мо-
мент времени разность потенциалов U
с
на обкладках конденса-
тора равна ЭДС самоиндукции
ε
si
:
19
U
c
=
ε
si
, или
.
dt
d
I
L
C
q
c
−==U
(3.1) 
                                Зафиксируем момент времени
                           t = 0, когда верхняя пластина конден-
                           сатора зарядилась отрицательно за-
                           рядом – q0, а нижняя – положитель-
                           ным зарядом +q0. Отключим батарею
                           ε и проследим мысленно за процес-
          Рис. 3.1
                           сами, происходящими в L,C-контуре.
     В момент отключения батареи конденсатор разряжается,
по катушке L пойдет нарастающий ток Iосн. В каждый момент
времени разность потенциалов на обкладках конденсатора
        q
U =        , где q – меняющийся заряд, фиксированный для дан-
       C
ного момента времени, будет равен электродвижущей силе са-
моиндукции εsi (ЭДС самоиндукции), которая нарастает вслед-
ствие нарастания основного тока. Эта ЭДС вызовет индук-
ционный ток Isi, направленный против основного тока.
     В момент времени, когда конденсатор полностью разря-
дится (q = 0, U = 0), сила тока в катушке достигнет максималь-
ного значения I0, вокруг катушки возникнет магнитное поле
с максимальным значением индукции В0. Затем эта сила тока
будет уменьшаться из-за перезарядки конденсатора. Когда ток
уменьшится до нуля, на нижней пластине накопится заряд – q0,
а на верхней +q0.
     Затем конденсатор вновь начнет разряжаться, причем ток в
цепи пойдет в противоположном направлении.
     Процессы разрядки и зарядки конденсатора, а следова-
тельно, возникновения и исчезновения магнитного поля повто-
ряются периодически.
     В данном контуре возникают так называемые свободные
электромагнитные колебания, т. е. колебания величин напря-
женностей электрических и магнитных полей, сопровождаю-
щиеся перекачкой энергии из электрического поля в магнитное
и обратно.
     Определим период этих колебаний, учтя, что в любой мо-
мент времени разность потенциалов Uс на обкладках конденса-
тора равна ЭДС самоиндукции εsi:

                 Uc = εsi, или U c = q = − L dI .          (3.1)
                                     C       dt
                               19

Страницы