Колебательный контур

В электрических цепях, так же, как и в механических системах, могут возникать свободные колебания. Простейшей электрической системой, способной совершать свободные колебания, является колебательный контур (см. рис. 20).

Колебательный контур - электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью C, катушки индуктивностью L и резистора сопротивлением R.

Рисунок 20 - Колебательный контур.

Когда ключ K находится в положении 1, конденсатор заряжается до напряжения U. После переключения ключа в положение 2 начинается процесс разрядки конденсатора через резистор R и катушку индуктивности L. При определенных условиях этот процесс может иметь колебательный характер.

Рассмотрим сначала случай, когда в контуре нет потерь электромагнитной энергии (R = 0).

Рис. 21 иллюстрирует аналогию процессов свободных электрических и механических колебаний. На рисунке приведены графики изменения заряда q(t) конденсатора и смещения x(t) груза от положения равновесия.

	Рисунок 21 - Аналогия процессов свободных электрических и механических колебаний.
При замыкании обкладок заряженного конденсатора через катушку в цепи возникает ток	Вследствие явления самоиндукции сила тока нарастает постепенно	К моменту полной разрядки конденсатора сила тока достигает максимальной величины	После этого сила тока начинает постепенно убывать, однако ток продолжает идти в ту же сторону, перезаряжая конденсатор	Состояние колебательного контура через половину периода (обкладки конденсатора заряжены наоборот)

Параметры L и C колебательного контура определяют только собственную частоту свободных колебаний.

, где

ω₀ – собственная частота колебательного контура,

L – индуктивность катушки,

С – электроемкость конденсатора.

Дата добавления: 2014-11-07