КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Вынужденные электрические колебанияВынужденные электромагнитные колебания. Электромагнитные волны (Вынужденные электромагнитные колебания. Электрический резонанс. Возникновение электромагнитных волн. Уравнение плоской электромагнитной волны. Энергия электромагнитной волны. Шкала электромагнитных волн. Применение электромагнитных волн.)
Вынужденные колебания в контуре можно осуществить, например, если последовательно в контур (см. рис. 1 а) подать переменное напряжение: , (1) где - амплитудное значение напряжения; - частота источника переменного напряжения. Рис. 1 Схема для получения вынужденных колебаний в контуре
Это напряжение нужно прибавить к ЭДС самоиндукции и формула (9.2) примет вид: , или после подставки значений , и получим: (2) После преобразования, получим: (3) Решение этого уравнения имеет вид: , (4) где ; (5) Подстановка значений и в формулы (5) даёт: (6) (7) Продифференцировав выражение (6) по t, найдём силу тока в контуре при установившихся колебаниях: . Запишем это выражение в виде: (8) где есть разность фаз между током и приложенным напряжением. В соответствии с (7) (9) Из этой формулы следует, что ток отстаёт по фазе от напряжения (φ>0) в том случае, когда >, и опережает напряжение (φ<0) при условии, что <. Согласно (6) (10) Представим соотношение (2) в виде (11) Произведение IR равно напряжению на активном сопротивлении, q/C есть напряжение на конденсаторе Uc, выражение определяется напряжение на индуктивности UL. С учётом этого можно написать (12) Таким образом, сумма напряжений на отдельных элементах контура равна в каждый момент времени напряжению, приложенному извне (1) В соответствии с (8) (13) Разделив выражение (9.19) на ёмкость, получим напряжение на конденсаторе (14) Здесь Умножив производную функцию (4) на L, получим напряжение на индуктивности: (15) Здесь Сопоставление формул (8), (12), (14) и (15) показывает, что напряжение на ёмкости отстаёт по фазе от силы тока на π/2. Напряжение на активном сопротивлении изменяется в фазе с током. можно показать, что резонансная частота для заряда q и напряжения на конденсаторе Uc равна: Резонансные кривые для Uc изображены на рис. 9.6 (резонансные кривые для q имеют такой же вид). При ω→0 резонансные кривые сходятся в одной точке с ординатой UCm=Um – напряжению, возникающему на конденсаторе при подключении его к источнику постоянного напряжения Um. Максимум при резонансе получается тем выше и острее, чем меньше , т.е чем меньше активное сопротивление и больше индуктивность контура. Рис. 2 Резонансные кривые для напряжения на конденсаторе
Резонансные кривые для силы тока приведены на рис. 2. Амплитуда силы тока имеет максимальное значение при . Следовательно, резонансная частота для силы тока совпадает с собственной частотой колебаний в контуре Рис. 3 Резонансные кривые для силы тока в контуре
Явление резонанса используется для выделения из сложного напряжения нужной составляющей. пусть напряжение, приложенное к контуру, равно Настроив контур на одну из частот , и т. д. (т. е. подобрав соответствующим образом его параметры С и L), можно получить на конденсаторе напряжение, значительно превышающие напряжения других составляющих. Такой процесс осуществляется, например, при настройке радиоприёмника на нужную длину волны.
Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 1422; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |