Составители:
27
Электромагнитные колебания
Уравнение (12) – это однородное дифференциальное уравне-
ние второго порядка. Решение его ищем в виде функции:
q(t) = Z(t)⋅ e
-γ t
(13),
где
е – основание натурального логарифма, а Z(t) необходимо най-
ти подстановкой (13), а также
dt
dq
и
2
2
dt
qd
в уравнение (12). Не по-
считаем за труд взять производные заряда по времени:
первую
γtγt
Zeγe
dt
dZ
−−
⋅−
dt
dq
= (14),
и вторую
tγ
tγ2tγ
Zeγe
dt
dZ
⋅
⋅−⋅−
+
2tγtγ
2
2
tγγt
2
2
2
2
Zeγe
dt
dZ
2γe
dt
Zd
γe
dt
dZ
γe
dt
Zd
dt
qd
−⋅−⋅−
⋅−−
+−=
−−=
(15).
Подставим (13), (14), (15) в уравнение (12) и сократим на
е
– γt
.
0ZωZγ2
2
о
2
=+−
dt
dZ
γ2Zγ
dt
dZ
γ2
dt
Zd
2
2
2
++− .
После приведения подобных членов имеем дифференциальное
уравнение для нахождения Z(t):
()
0Z γω
Z
22
0
2
=−+
dt
d
2
(16)
22
0
γωω −=
Обозначая – как циклическую частоту реаль-
ных колебаний, видим, что они происходят с частотой меньше соб-
ственной, так как на сопротивлении теряется часть энергии.
Окончательно, уравнение (16) для нахождения
Z(t) похоже на
уравнение свободных колебаний (3), решение которого мы уже
имели
0Zω
dt
Zd
2
2
2
=+ (17)
Электромагнитные колебания Уравнение (12) – это однородное дифференциальное уравне- ние второго порядка. Решение его ищем в виде функции: q(t) = Z(t)⋅ e -γ t (13), где е – основание натурального логарифма, а Z(t) необходимо най- dq d 2q ти подстановкой (13), а также и в уравнение (12). Не по- dt dt 2 считаем за труд взять производные заряда по времени: dq dZ − γt первую = e − γ ⋅ Ze− γt (14), dt dt и вторую d 2q d 2 Z − γt dZ − γ ⋅t dZ − γ ⋅t 2 = 2 e −γ e −γ e + γ 2 Ze− γ ⋅t dt dt dt dt (15). 2 d Z dZ − γ ⋅t = 2 e − γ ⋅t − 2γ e + γ 2 Ze− γ ⋅t dt dt Подставим (13), (14), (15) в уравнение (12) и сократим на е – γt. d2Z dZ dZ 2 − 2γ + γ 2 Z + 2γ − 2γ 2 Z + ω о2 Z = 0 . dt dt dt После приведения подобных членов имеем дифференциальное уравнение для нахождения Z(t): + (ω 02 − γ 2 ) Z = 0 d2Z 2 (16) dt Обозначая ω = ω 02 − γ 2 – как циклическую частоту реаль- ных колебаний, видим, что они происходят с частотой меньше соб- ственной, так как на сопротивлении теряется часть энергии. Окончательно, уравнение (16) для нахождения Z(t) похоже на уравнение свободных колебаний (3), решение которого мы уже имели d2Z + ω2Z = 0 (17) dt 2 27
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »