Электричество и магнетизм. Часть 2. Миловидова А.С - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

28
пропорциональна скорости
изменения тока в контуре (di/dt) и
обратно этой скорости направлена:
.ε
dt
di
L
c
−=
. (1)
Если ток нарастает, э.д.с. препятствует этому увеличению тока и создает
индукционный ток противоположного направления. Если ток
уменьшается , э.д.с. препятствует уменьшению тока и создает
индукционный ток того же направления.
Рассмотрим работу контура. Зарядим конденсатор от внешнего
источника электроэнергии до некоторой
разности потенциалов U, сообщив его
обкладкам заряды ± q , и затем с
помощью ключа К замкнуть контур, то
конденсатор начнет разряжаться и в
цепи потечет некоторый ток . При малом
значении R он будет очень быстро
нарастать . Направление для тока i,
показанное на рис.1, примем за
положительное (верхняя пластина
заряжена положительно, нижняя - отрицательно) и рассмотрим процессы ,
протекающие в контуре.
Допустим сначала, что омическое сопротивление проводника, из
которых состоит контур, исчезающе мало, т.е. R≈0, и пусть в начальный
момент времени заряд конденсатора максимален (q=q
o
). При этом
разность потенциалов между его обкладками также максимальна (U=U
o
), а
ток в цепи равен нулю (рис.2,а). Когда конденсатор начнет разряжаться , то
в контуре потечет ток .
В результате энергия электрического поля будет уменьшаться , но зато
возникнет все возрастающая энергия магнитного поля, обусловленного
током, текущим через индуктивность . Так как в цепи действует э . д. с.
самоиндукции, ток будет увеличиваться постепенно , и через время t=1/4 T
(четверть периода ) он достигнет максимального значения (i=i
o
),
конденсатор разрядится полностью , и электрическое поле исчезнет, т.е.
C
K
L
R
i
+
–
Рис.1
Рис.2.
i=i
0
t=1/4 Т
б
)
i=0
+
–
t=0
a)
i=0
–
+
t=1/2 Т
в)
i=–i
0
t=3/4 Т
г)
                                        28
    пропорционал ьна          скорости изменения ток а в к онтуре (di/dt) и
    обратно этой скорости направл ена:

                                             .ε= − L dtdi .
                                                c                          (1)
  Е сл и ток нарастает, э.д.с. препятствует этому увел ичению ток а и создает
  индук ционны й ток         противопол ожного направл ения. Е сли ток
  уменьш ается, э.д.с. препятствует уменьш ению               ток а и создает
  индук ционны й ток того женаправл ения.
         Рассмотрим работу к онтура. Зарядим к онденсатор от внеш него
                                      источник а эл ек троэнергии до нек оторой
         i      K
                                      разности потенциал ов U, сообщ ив его
                                      обк л адк ам заряды ±q, и затем с
+                                     помощ ью к л ю ча К замк нуть к онтур, то
         C                       L к онденсатор начнет разряжаться и в
–                                     цепи потечетнек оторы й ток . П ри мал ом
                 R                    значении R он будет очень бы стро
                                      нарастать. Н аправл ение дл я ток а i,
               Рис.1                  пок азанное на рис.1, примем за
                                      пол ожител ьное      (верхняя   пл астина
  заряжена пол ожител ьно, нижняя - отрицател ьно) и рассмотрим процессы ,
  протек аю щ иевк онтуре.
         Д опустим сначал а, что омическое сопротивл ение проводник а, из
  к оторы х состоит к онтур, исчезаю щ е мал о, т.е. R≈0, и пусть в начал ьны й
  момент времени заряд к онденсатора мак симал ен (q=qo). П ри этом
  разность потенциал ов между его обк л адк ами так же мак симал ьна(U=Uo), а
       i=0                 i=i0                 i=0                i=–i0

+                                        –
–                                        +

       t=0                t=1/4 Т              t=1/2 Т           t=3/4 Т
        a)                  б)                   в)                 г)
                                    Рис.2.
    ток вцепи равен нул ю (рис.2,а). К огдак онденсатор начнетразряжаться, то
    вк онтуре потечетток .
    В резул ьтате энергия эл ек трического пол я будет уменьш аться, но зато
    возник нет все возрастаю щ ая энергия магнитного пол я, обусл овл енного
    ток ом, тек ущ им через индук тивность. Т ак к ак в цепи действует э.д.с.
    самоиндук ции, ток будетувел ичиваться постепенно, и через время t=1/4 T
    (четверть периода) он достигнет мак симал ьного значения (i=io),
    к онденсатор разрядится пол ностью , и эл ек трическое пол е исчезнет, т.е.

Страницы