Составители:
59
Электромагнитные колебания
ПРИЛОЖЕНИЕ
к лабораторной работе 7к
В методическом пособии рассматривался векторный метод
определения силы тока при вынужденных колебаниях в колеба-
тельном контуре. Ниже приводится традиционный метод состав-
ления дифференциального уравнения вынужденных электромаг-
нитных колебаний и его решения.
Рассмотрим последовательный колебательный контур (рис. 9),
в котором действует переменная
эдс, величина которой ε меняется
со временем по закону:
ε=ε
o
cos ωt (1)
где
ε
o
– амплитудное значение эдс, ω – циклическая частота,
связанная с линейной частотой
ω=2πν.
Эта переменная эдс «заставит» колебаться заряд, а значит, и
все остальные электромагнитные величины, с той же частотой
ω.
В контуре возникнут вынужденные электромагнитные колебания.
Заряд
q будет периодически изменяться по закону
q=Аcos(ωt + ϕ) (2)
где А – амплитуда этих вынужденных колебаний заряда, а ϕ – их
начальная фаза. Силу тока I можно будет найти, так как она равна
I=
A
dt
dq
−= ωsin (ωt + ϕ) = Аωcos(ωt + ϕ +π/2) (3)
Здесь амплитуда тока
I
о
= Аω (4)
Для нахождения амплитуды заряда
А и начальной фазы ϕ
вынужденных колебаний применим к нашему контуру второе пра-
вило Кирхгофа:
сумма действующих электродвижущих сил равна
сумме падений напряжений на отдельных участках цепи
,
или
∑ε
k
=∑ I
k
⋅ R
k
. (5)
В контуре действуют две электродвижущие силы: вынуждаю-
щая
ε=ε
o
cosωt и э.д.с. самоиндукции ε
si
=
dt
dI
L
− , поэтому сумма
э.д.с.
∑ε
k
= ε
o
cos ωt
dt
dI
L
− .
Электромагнитные колебания ПРИЛОЖЕНИЕ к лабораторной работе 7к В методическом пособии рассматривался векторный метод определения силы тока при вынужденных колебаниях в колеба- тельном контуре. Ниже приводится традиционный метод состав- ления дифференциального уравнения вынужденных электромаг- нитных колебаний и его решения. Рассмотрим последовательный колебательный контур (рис. 9), в котором действует переменная эдс, величина которой ε меняется со временем по закону: ε=εocos ωt (1) где εo – амплитудное значение эдс, ω – циклическая частота, связанная с линейной частотой ω=2πν. Эта переменная эдс «заставит» колебаться заряд, а значит, и все остальные электромагнитные величины, с той же частотой ω. В контуре возникнут вынужденные электромагнитные колебания. Заряд q будет периодически изменяться по закону q=Аcos(ωt + ϕ) (2) где А – амплитуда этих вынужденных колебаний заряда, а ϕ – их начальная фаза. Силу тока I можно будет найти, так как она равна dq I= = − A ωsin (ωt + ϕ) = Аωcos(ωt + ϕ +π/2) (3) dt Здесь амплитуда тока Iо= Аω (4) Для нахождения амплитуды заряда А и начальной фазы ϕ вынужденных колебаний применим к нашему контуру второе пра- вило Кирхгофа: сумма действующих электродвижущих сил равна сумме падений напряжений на отдельных участках цепи, или ∑εk=∑ Ik ⋅ Rk . (5) В контуре действуют две электродвижущие силы: вынуждаю- dI щая ε=εocosωt и э.д.с. самоиндукции εsi = − L , поэтому сумма dt dI э.д.с. ∑εk = εocos ωt − L . dt 59
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- …
- следующая ›
- последняя »