Практикум по электричеству и магнетизму - 73 стр.

                                               73
 Т а к ка к в цеп и д ейству ет э.д .с. са м оин д у кции,                  ток          бу д ет
у величива т ь ся п ост еп ен н о, и через врем я t=1/4 T (чет верть п ериод а ) он
д ост игн ет м а ксим а ль н ого зн а чен ия (i=io), кон д ен са т ор ра зря д ит ся
п олн ост ь ю , и электрическое п оле исчезн ет , т .е. q=0 и U=0. Т еп ерь вся
эн ергия кон т у ра сосред оточен а в м а гн ит н ом п оле ка т у шки (рис.2,б). В
п ослед у ю щ ий м ом ен т врем ен и м а гн ит н ое п оле ка т у шки н а чн ет осла бева ть , в
свя зи с чем в н ей ин д у циру ет ся ток, ид у щ ий (согла сн о п ра вилу Л ен ца ) в т ом
ж е н а п ра влен ии, в кот ором шел т ок ра зря д ки кон д ен са т ора . Б ла год а ря эт ом у
кон д ен са торп ереза ря ж а ет ся . Ч ерез врем я t=1/2 T м а гн ит н ое п оле исчезн ет , а
электрическое п оле д ост игн ет м а ксим у м а . П ри этом q=qo, U=Uo и i=0.
Т а ким обра зом , эн ергия м а гн ит н ого п оля ка т у шки ин д у кт ивн ост и
п ревра т ит ся в эн ергию элект рического п оля кон д ен са тора (рис.2,в). Ч ерез
врем я t=3/4 T кон д ен са т ор п олн ост ь ю ра зря д ит ся , ток оп я т ь д ост игн ет
м а ксим а ль н ой величин ы (i=io), а эн ергия кон т у ра сосред оточит ся в
м а гн ит н ом п оле ка т у шки (рис.2,г). В п ослед у ю щ ий м ом ен т врем ен и
м а гн ит н ое п оле ка т у шки н а чн ет осла бева т ь и ин д у кцион н ый ток,
п реп я т ст ву ю щ ий этом у осла блен ию , п ереза ря д ит кон д ен са т ор. В резу ль т а т е
к м ом ен т у врем ен и t=T сист ем а (кон т у р) возвра щ а ет ся в исх од н ое сост оя н ие
(рис.2,а ) и н а чин а ет ся п овт орен ие ра ссм от рен н ого п роцесса .
         В х од е п роцесса п ериод ически изм ен я ю т ся (колеблю т ся ) за ря д и
н а п ря ж ен ие н а кон д ен са торе, сила и н а п ра влен ие тока , т еку щ его через
ин д у кт ивн ость . Эт и колеба н ия соп ровож д а ю т ся вза им н ым и п ревра щ ен ия м и
эн ергий электрического и м а гн ит н ого п олей.
         Т а ким обра зом , если соп рот ивлен ие кон т у ра ра вн о н у лю , т о у ка за н н ый
п роцесс бу д ет п род олж а т ь ся н еогра н ичен н о д олго и м ы п олу чим
н еза т у х а ю щ ие электрические колеба н ия , п ериод кот орых бу д ет за висеть от
величин L и С (см .н иж е ф орм у лу Том сон а ).
         К олеба н ия , п роисх од я щ ие в т а ком ид еа ль н ом кон т у ре (R=0),
н а зыва ю т ся свобод н ым и, или собст вен н ым и, колеба н ия м и кон т у ра .
         Вывед ем т еп ерь у ра вн ен ие, оп исыва ю щ ее колеба тель н ый п роцесс в
кон т у ре. Д ля эт ого бу д ем счит а т ь , что электрические п роцессы в кон т у ре
ква зист а цион а рн ы. Эт о зн а чит , чт о м гн овен н ое зн а чен ие силы тока i од н о и
т о ж е в лю бом м ест е кон т у ра . П ри эт их у словия х м ож н о исп оль зова т ь вт орое
п ра вило К ирх гоф а д ля п остоя н н ого т ока : в за м кн у т ом кон т у ре
ра звет влен н ой цеп и а лгебра ическа я су м м а э.д .с. ист очн иков т ока ра вн а
а лгебра ической су м м е п роизвед ен ий сил т ока н а соп рот ивлен ия
соот вет ст ву ю щ их у ча стков этого кон т у ра .
         Т огд а , выбра в н а п ра влен ие обх од а кон т у ра , п ока за н н ое н а рис.1
ст релкой, в ка чест ве п олож ит ель н ого п олу чим
                                   U + Εc = iR,                                               (2)