Моделирование колебательных процессов (на примере физических задач). Щеглова И. Ю - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГОСГИ | Коломна

Составители: 

Рубрика: 

Раздел II. Электромагнитные колебания 91
РАЗДЕЛ II. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных
конденсатора емкости С, катушки индуктивности L, сопротивления R и
источника переменной э.д.с. E (рис. 1) называют колебательным контуром.
При определенных условиях в такой цепи могут возникать электрические
колебания, т.е. периодические изменения силы тока, заряда на обкладках
конденсатора и напряжения на отдельных участках цепи. В зависимости от
способа подключения источника к колебательному контуру различают
последовательный и параллельный контур (рис. 1, а и б).
C
R
L
C
L
R1
а) б)
R2
Рис. 1. Виды колебательных контуров: а) последовательный, б) параллельный.
Рассмотрим процесс возникновения электрических колебаний в
простейшем колебательном контуре, состоящем из конденсатора и соединенной
с ним последовательно катушки индуктивности. Сопротивлением проводников
(так называемым активным сопротивлением) будем пренебрегать.
Колебания в контуре можно возбудить двумя способами: 1) сообщив
обкладкам конденсатора некоторый заряд и 2) возбудив в индуктивности ток.
Воспользуемся первым способом. Если присоединить отключенный от
индуктивности конденсатор к источнику тока (рис. 2, положение 1), то на его
обкладках возникают разноименные заряды
o
q
−
и
o
q
+
. Между обкладками
возникает электрическое поле, энергия которого равна
C
q
W
o
э
2
= .
Рис. 2. Возбуждение колебаний в
электрическом колебательном
контуре.
После замыкания ключа (положение 2) конденсатор будет разряжаться, и в
цепи возникает электрический ток, однако он не сразу достигает своего
максимального значения, т.к. этому препятствует явление самоиндукции. В
результате ток увеличивается постепенно. Электрическая энергия конденсатора
начнет превращаться в энергию магнитного поля, обусловленного током, 
Раздел II. Электромагнитные колебания                                            91


            РАЗДЕЛ II. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
     Электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных
конденсатора емкости С, катушки индуктивности L, сопротивления R и
источника переменной э.д.с. E (рис. 1) называют колебательным контуром.
При определенных условиях в такой цепи могут возникать электрические
колебания, т.е. периодические изменения силы тока, заряда на обкладках
конденсатора и напряжения на отдельных участках цепи. В зависимости от
способа подключения источника к колебательному контуру различают
последовательный и параллельный контур (рис. 1, а и б).
                          R


                                               R1          R2
               C
                                     L
                                          C
                                                           L



                         а)                           б)
    Рис. 1. Виды колебательных контуров: а) последовательный, б) параллельный.
      Рассмотрим процесс возникновения электрических колебаний в
простейшем колебательном контуре, состоящем из конденсатора и соединенной
с ним последовательно катушки индуктивности. Сопротивлением проводников
(так называемым активным сопротивлением) будем пренебрегать.
      Колебания в контуре можно возбудить двумя способами: 1) сообщив
обкладкам конденсатора некоторый заряд и 2) возбудив в индуктивности ток.
      Воспользуемся первым способом. Если присоединить отключенный от
индуктивности конденсатор к источнику тока (рис. 2, положение 1), то на его
обкладках возникают разноименные заряды − qo и + qo . Между обкладками
возникает электрическое поле, энергия которого равна
          q
     Wэ = o .
          2C

                                              Рис. 2. Возбуждение колебаний в
                                               электрическом колебательном
                                                          контуре.


      После замыкания ключа (положение 2) конденсатор будет разряжаться, и в
цепи возникает электрический ток, однако он не сразу достигает своего
максимального значения, т.к. этому препятствует явление самоиндукции. В
результате ток увеличивается постепенно. Электрическая энергия конденсатора
начнет превращаться в энергию магнитного поля, обусловленного током,

Страницы