Практикум по курсу общей физики по специальности "Фармация". Миловидова С.Д - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

57
Краткая теория
Электрический колебательный контур представляет собой цепь
( рис.1), состоящую из последовательно соединенных емкости С ,
индуктивности L и сопротивления R проводников.
В контуре происходят периодические изменения силы тока и
связанных с ней величин. Перезарядку пластин конденсатора можно
понять, вспомнив, в чем состоит явление самоиндукции.
Явление самоиндукции состоит в следующем : при всяком изменении
тока в контуре в нем возникает э . д. с. самоиндукции •
c
, которая прямо
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
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)
C
K
L
R
i
+
–
Рис.1 
                                            57


                                    К раткая тео рия
            Э лек трическ ий к олебательны й к онтур предста вляет собой цепь
    (рис.1), состоящ ую из последова тельно соединенны х емк ости С ,
    индук тивности L и сопротивления R проводник ов.
             В к онтуре происходят периодическ ие из менения силы ток а и
    связ а нны х с ней величин. П ерез арядк у пла стин к онденсатора можно
    понять, вспомнив, вчем состоитявление са моиндук ции.
            Явление са моиндук ции состоитв следую щ ем: при всяк ом из менении
    ток а в к онтуре в нем воз ник а ет э.д.с. са моиндук ции •c, к отора я прямо
                                      пропорциона льна ск орости из менения ток а
            i       K                 в к онтуре (di/dt) и обра тно э той ск орости
                                      на пра влена :
                                                                 di
                                                      ε c = −L
    +     C                       L                                 .               (1)
    –                                                            dt
                   R                     Е сли ток нара ста ет, э .д.с. препятствует
                                         э тому увеличению        ток а    и соз дает
                   Рис.1                 индук ционны й     ток    противоположного
                                         на пра вления. Е сли ток уменьш а ется, э.д.с.
    препятствует уменьш ению ток а и соз да ет индук ционны й ток того же
    на пра вления.
           Ра ссмотрим ра боту к онтура . За рядим к онденсатор от внеш него
    источник а э лек троэ нергии до нек оторой ра з ности потенциа лов U, сообщ ив
    его обк ла дк а м з аряды ±q, и з а тем с помощ ью к лю ча К з а мк нуть к онтур, то
    к онденса тор на чнет ра з ряжа ться и в цепи потечет нек оторы й ток . П ри
    ма лом з на чении R онбудеточень бы стро на ра ста ть. Н а правление для ток а
    i, пок а з а нное на рис.1, примем з а положительное (верхняя пла стина
    з а ряжена положительно, нижняя - отрица тельно) и ра ссмотрим процессы ,
    протек а ю щ ие вк онтуре.
           Д опустим снача ла , что омическ ое сопротивление проводник а , из
    к оторы х состоит к онтур, исчез а ю щ е ма ло, т.е. R≈0, и пусть в на ча льны й
    моментвремени з а рядк онденса тора ма к сима лен(q=qo). П ри э том ра з ность
    потенциа лов между его обк ла дк а ми так же ма к сима льна (U=Uo), а ток в

        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.

Страницы