КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ОПТИКА

3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

3.1. КОЛИВАЛЬНИИ КОНТУР. СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Электромагнитные колебания - это колебания электрического заряда (q), силы тока (I), напряжения (U), связанные с ними колебания напряженности электрического поля () и индукции магнитного поля (), а также самостоятельные колебания и в электромагнитной волне.

Возбудителями электромагнитных колебаний есть электрические заряды, движущиеся с ускорением.

Электрические колебания - это колебания q, i И U.

Гармонические электромагнитные колебания возникают в колебательном контуре.

Колебательный контур - это электрическая круг, который состоит из конденсатора, замкнутого на катушку индуктивности. Такой контур называется замкнутым, поскольку почти не излучает энергии в пространство. Контур называют Идеальным, если его активное сопротивление R → 0.

При предоставлении конденсатору заряда д возникает электрическое поле , а на его пластинах - разница потенциалов φ₁ - φ₂ = U. Возникает ток, который увеличивается постепенно, поскольку его увеличению противодействует вихревое электрическое поле, возникающее вследствие увеличение магнитного потока катушки. Ток растет, пока вся энергия электрического поля конденсатора не перейдет в энергию магнитного поля катушки. С этого момента ток в цепи продолжает протекать вследствие самоиндукции, перезаряжая конденсатор и создавая между его пластинами возрастающее электрическое поле, которое мешает протеканию тока. Ток постепенно уменьшается, поскольку его поддерживает вихревое электрическое поле, возникающее вследствие уменьшения магнитного поля катушки. Ток прекращается, когда вся энергия магнитного поля катушки перейдет в энергию электрического поля конденсатора. Потом процесс повторяется.

Если проводить аналогию между электромагнитными колебаниями в контуре и механическими колебаниями математического маятника, то q - аналог х, W_cл - аналог Е_n, W_маг - аналог Е_к (рис. 14, а-г).

Рис. 14