Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Электромагнитные затухающие колебания.

Читайте также:
  1. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ. ВРЕМЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ. ЕГО СВЯЗЬ С ДОБРОТНОСТЬЮ ОСЦИЛЛЯТОРА
  2. Вынужденные колебания. Резонанс
  3. Вынужденные колебания. Резонанс
  4. Вынужденные электрические колебания. Переменный ток
  5. Записать уравнение движения, решением которого являются затухающие (свободные) колебания; чему равна частота затухающих колебаний
  6. Затухающие и вынужденные электромагнитные колебания.
  7. Затухающие колебания

Электромагнитные затухающие колебания возникают в э лектромагнитной колебательной систему, называемой LCR – контур (Рисунок 3.3).

Рисунок 3.3.

Дифференциальное уравнение получим с помощью второго закона Кирхгофа для замкнутого LCR – контура: сумма падений напряжения на активном сопротивлении (R) и конденсаторе (С) равна ЭДС индукции, развиваемой в цепи контура:

Падение напряжения:

- на активном сопротивлении: , где I – сила тока в контуре;

- на конденсаторе (С): , где q – величина заряда на одной из обкладок конденсатора.

ЭДС, развиваемая в контуре – это ЭДС индукции, возникающая в катушке индуктивности при изменении тока в ней, а следовательно, и магнитного потока сквозь ее сечение: (закон Фарадея).

Подставим значения UR, UC, в уравнение, отражающее закон Кирхгофа, получим:

.

Сила тока определяется как производная от заряда , тогда , и дифференциальное уравнение примет вид:

.

Обозначим , , получим в этих обозначениях дифференциальное уравнение затухающих колебаний в виде:

Решение дифференциального уравнения или уравнение колебаний для заряда на обкладках конденсатора имеет вид:

или

.

Амплитуда затухающих колебаний заряда имеет вид:

, где .

Частота затухающих колебаний в LCR – контуре:

.

Период затухающих электромагнитных колебаний:

.

Возьмем уравнение для заряда в виде , тогда уравнение для напряжения на обкладках конденсатора можно записать так
.

Величина называется амплитудой напряжения на конденсаторе.

Токв контуре меняется со временем. Уравнение для силы тока в контуре можно получить, используя соотношение и векторную диаграмму.

Окончательное уравнение для силы тока таково:

,

где - начальная фаза.

Она не равна α, так как сила тока изменяется не по синусу, что дала бы производная от заряда, а по косинусу.

Энергия колебаний в контуре складывается из энергии электрического поля

и энергии магнитного поля

Полная энергия в любой момент времени:

где W0 – полная энергия контура в момент времени t=0.


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 101 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: КОЛЕБАНИЯ. | Механические гармонические колебания. | Зависимость амплитуды и начальной фазы колебаний от начальных условий. | Свободные гармонические колебания в LC-контуре. | Графическое изображение гармонических колебаний. Векторная диаграмма. | Сложение гармонических колебаний одного направления. | Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. | Общие признаки вынужденных механических и электромагнитных колебаний. | Зависимости амплитуды вынужденных колебаний и сдвига фаз от частоты внешнего воздействия. Резонанс. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Механические затухающие колебания.| Характеристики затухающих колебаний.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)