Circuitul oscilant: principiul funcționării, tipurile de contururi, parametri și caracteristici

Nu oscilații curgătoare.

Principiul circuitului oscilant

Încărcați condensatorul și închiderea lanțului. După aceea, lanțul începe să curgă sinusoidal electricitate. Condensatorul este descărcat prin bobină. În bobină atunci când curge prin el, emf de auto-inducție apare, îndreptat spre opusul curentului condensatorului.

A scăzut complet, condensatorul datorită energiei bobinei EDS, care în acest moment va fi maximă, va începe să se perceapă din nou, dar numai în polaritatea inversă. Oscilațiile care apar în circuit sunt oscilații libere de scădere. Aceasta este, fără aprovizionarea suplimentară a energiei oscilațiilor în orice circuit oscilator real, mai devreme sau mai târziu va înceta, ca orice oscilații în natură.

Caracteristică importantă LC-contur - calitate Q.Calitatea determină amplitudinea rezonanței și arată de câte ori rezervele de energie din circuit depășesc pierderea de energie într-o perioadă de oscilații. Cu cât este mai mare calitatea sistemului, cu atât mai lentă va plânge fluctuațiile.

Frecvența proprie a circuitului oscilant

Frecvența oscilațiilor libere ale curentului și a tensiunii care apar în circuitul oscilator.

T \u003d 2 * p * (l * c) 1/2. T este o perioadă de oscilații electromagnetice, L și respectiv C -, inductanța bobinei circuitului oscilant și capacitatea elementelor de circuit, p este numărul PI.

Oscilații nefericite Creat de astfel de dispozitive care pot sprijini oscilațiile lor în detrimentul unei surse constante de energie. Astfel de dispozitive sunt numite sisteme auto-oscilante.

Orice sistem auto-oscilant constă din următoarele patru părți.

1) sistemul oscilant; 2) sursa de energie, din cauza cărora pierderile sunt compensate; 3) Valve - un element care reglează fluxul de energie în sistemul oscilator cu anumite porțiuni în momentul potrivit; 4) părere - Controlul activității supapei în detrimentul proceselor din sistemul oscilant însuși.

Generatorul de pe tranzistor este un exemplu de sistem auto-oscilant. Figura de mai jos prezintă o schemă simplificată a unui astfel de generator, în care rolul "supapei" joacă tranzistorul. Circuitul oscilant este conectat la sursa de curent secvențial cu tranzistorul. Tranziția emițătorului de tranzistor prin bobina LSV este conectată inductiv la circuitul oscilant. Această bobină se numește bobina de feedback.

Când circuitul este închis prin tranzistor, pulsul curent trece, ceea ce încărcați condensatorul de la circuitul oscilator, ca rezultat al oscilațiilor electromagnetice libere ale amplitudinii mici în circuit.

Curentul care curge de-a lungul bobinei de contur L, induce la capetele bobinei de feedback aC Tensiune. Sub acțiunea acestei tensiuni, câmpul electric al tranziției emițătorului este în creștere periodic, este slăbit, iar tranzistorul se deschide, este blocat. În acele intervale atunci când tranzistorul este deschis, impulsurile curente trec prin ea. Dacă bobina LSW este conectată corect (feedback pozitiv), frecvența impulsurilor curente coincide cu frecvența oscilațiilor care apar în circuit și impulsurile curente vin la contur în acele momente atunci când condensatorul este încărcat (când condensatorul superior al capacului este încărcată pozitiv). Prin urmare, impulsurile curente care trec prin tranzistor sunt reîncărcate de condensator și completează energia conturului, iar oscilațiile din circuit nu se estompează.

Dacă, cu un feedback pozitiv, măriți încet distanța dintre bobinele LSV și L, apoi utilizând un osciloscop, se poate constata că amplitudinea de auto-oscilație scade, iar auto-oscilațiile se pot opri. Aceasta înseamnă că, cu un feedback slab, energia venită în contur, mai puțină energie, convertită ireversibil în cea internă.

Astfel, feedback-ul ar trebui să fie astfel încât: 1) Tensiunea de pe tranziția emițătorului modificată simfanly cu tensiunea pe condensatorul circuitului - este o stare de fază a auto-excitației generatorului; 2) Feedback-ul ar asigura că există atât de multă energie în contur, deoarece este necesară compensarea pierderilor de energie din circuit este o condiție de amplitudine de auto-excitație.

Frecvența auto-oscilației este egală cu frecvența oscilațiilor libere în circuit și depinde de parametrii săi.

Reducerea L și C, puteți obține oscilații de înaltă frecvență folosite în ingineria radio.

Amplitudinea auto-oscilațiilor stabilite, după cum arată experiența, nu depinde de condițiile inițiale și este determinată de parametrii sistemului auto-oscilant - tensiunea sursei, distanța dintre LSV și L, rezistența conturului.

Oscilante conturse numește ideal dacă este alcătuită dintr-o bobină și o capacitate și nu există nici o rezistență la pierdere în ea.

Luați în considerare procesele fizice din lanțul următor:

1 Cheia este în poziția 1. Condensatorul începe să se încarce, din sursa de tensiune și energia câmpului electric se acumulează în ea,

aceștia. Kondenserul devine sursa energiei electrice.

2. Cheia în poziția 2. Condensatorul va începe descărcat. Energia electrică stocată în condensator intră în energia câmpului magnetic al bobinei.

Curentul din lanț atinge valoarea maximă (punctul 1). Tensiunea pe plăcile condensatorului este redusă la zero.

În perioada de la punctul 1 la punctul 2, curentul din circuit scade la zero, dar de îndată ce începe să scadă, câmpul magnetic al bobinei scade și auto-induccul este indus în bobină, care contracarează curentul Reducere, deci scade la zero nu în mod repetat și fără probleme. Deoarece apare EMF auto-inducție, bobina devine sursa de energie. Din acest EDF, condensatorul începe să se încarce, dar cu polaritate inversă (tensiunea condensatorului este negativă (la punctul 2, condensatorul este reîncărcat din nou).

Ieșire: În circuitul LC, există o oscilație continuă de energie între câmpurile electrice și magnetice, astfel încât un astfel de lanț este numit un circuit oscilant.

Oscilațiile rezultate sunt numite gratuitsau propriiAșa cum apar fără ajutorul unei surse străine de energie electrică făcută mai devreme în contur (în câmpul electric al condensatorului). Deoarece recipientul și inductanța sunt perfecte (fără rezistență la pierdere), iar energia din lanț nu pleacă, amplitudinea oscilațiilor în timp nu se schimbă și vor fi fluctuațiile Necucky..

Definim frecvența unghiulară a oscilațiilor gratuite:

Utilizați egalitatea câmpurilor electrice și magnetice

Unde ώ frecvența unghiulară a oscilațiilor libere.

[ ώ ] \u003d 1 / s

f.0= ώ / 2π [hz].

Perioadă de oscilații gratuite T0 \u003d \u200b\u200b1 / f.

Frecvența oscilațiilor libere se numește frecvența propriilor oscilații ale conturului.

Din expresie: ώ²Lc \u003d 1.a primi ώL \u003d 1 / cώPrin urmare, atunci când curentul în circuit cu o frecvență de oscilații libere, rezistența inductivă este la fel de capacitiv.

Rezistență caracteristică.

Rezistența inductivă sau capacitivă în circuitul oscilator la o frecvență de oscilații libere se numește rezistență caracteristică.

Rezistența caracteristică este calculată prin formule:

5.2 Circuit real oscilant

Circuitul oscilator real are o rezistență activă, astfel încât atunci când este expus la circuitul de oscilație liber, energia unui condensator pre-încărcat este treptat petrecută prin transformarea în termic.

Oscilațiile gratuite în circuit au atenuarea, deoarece în fiecare perioadă energia scade și amplitudinea oscilațiilor în fiecare perioadă va scădea.

Figura - Circuit de oscilare real.

Frecvența colțului de oscilații gratuite într-un circuit oscilator real:

Dacă r \u003d 2 ..., atunci frecvența unghiulară este zero, prin urmare, nu se va produce oscilații libere în circuit.

În acest fel oscilator conturcircuitul electric constând din inductanță și recipiente și având rezistență activă mică, rezistență cu caracteristică mai puțin dublă, care asigură schimbul de energie între inductanță și capacitate.

În circuitul oscilator real, oscilațiile libere sunt fixate mai repede decât rezistența mai activă.

Pentru a caracteriza intensitatea atenuării oscilațiilor libere, se utilizează conceptul de "inducere a conturului" - raportul dintre rezistența activă la caracteristică.

În practică, se utilizează cantitatea de atenuare a returnării - tensiunea conturului.

Pentru a obține oscilații nefericite într-un circuit oscilator real, este necesar în timpul fiecărei perioade de oscilații pentru a umple energia electrică pe rezistența activă a conturului la tact cu frecvența oscilațiilor proprii. Acest lucru se face folosind generatorul.

Dacă conectați circuitul oscilant la generatorul de curent alternativ, frecvența care diferă de frecvența oscilațiilor libere ale conturului, apoi circuitul curge cu o frecvență de frecvență egală a tensiunii generatorului. Aceste oscilații sunt numite forțate.

Dacă frecvența generatorului diferă de frecvența proprie a circuitului, atunci un astfel de circuit oscilant este neconfigurat față de frecvența influenței externe, dacă frecvențele coincid, apoi configurate.

O sarcină: Determinați inductanța, frecvența unghiulară a conturului, rezistența caracteristică, dacă capacitatea circuitului oscilator 100 pf, frecvența oscilațiilor libere este de 1,59 MHz.

Decizie:

Sarcini de testare:

Subiect 8: Rezonanță de tensiune

Rezonanța stresului este fenomenul creșterii tensiunilor pe elementele de jet care depășesc tensiunea pe clemele de lanț la un curent maxim în lanț, care coincide în fază cu tensiunea de intrare.

Condițiile de apariție a rezonanței:

Conexiune serială alternator LCC;

Frecvența generatorului trebuie să fie egală cu frecvența oscilațiilor proprii ale conturului, în timp ce rezistența caracteristică este egală;

Rezistența ar trebui să fie mai mică de 2ρ, deoarece numai în acest caz există oscilații gratuite susținute de o sursă externă.

Rezistența la lanț complet:

deoarece rezistența caracteristică este egală. În consecință, cu o rezonanță, lanțul este pur activ în natură, înseamnă că tensiunea de intrare și curentul la momentul rezonanței coincid în fază. Curentul ia valoarea maximă.

Cu valoarea maximă de curent, tensiunea din secțiunile L și C va fi mare și egală între ele.

Tensiunea la clemele de lanț:

Luați în considerare următoarele rapoarte:

, prin urmare

Q. – calitatea conturului - Rezonanța de stres arată de câte ori tensiunea pe elementele jetului este mai mare decât tensiunea de intrare a generatorului care alimentează lanțul. Cu rezonanță, coeficientul de transmisie a circuitului secvențial oscilant

rezonanţă.

Exemplu:

UC \u003d UL \u003d QU\u003d 100V,

asta este, tensiunea pe cleme este mai mică stresuri pe rezervor și inductanță. Acest fenomen se numește rezonanță la stres

Cu rezonanță, coeficientul de transmisie este egal cu calitatea.

Construim o diagramă vectorială de tensiune

Tensiunea de pe container este egală cu tensiunea pe inductanță, de aceea tensiunea de pe rezistență este egală cu tensiunea pe clipuri și coincide faza cu curentul.

Luați în considerare procesul energetic din circuitul oscilator:

Circuitul are un schimb de energie între câmpul electric al condensatorului și câmpul magnetic al bobinei. Energia bobinei nu se întoarce la generator. Din generatorul din lanț, această cantitate de energie este cheltuită pe un rezistor. Acest lucru este necesar, astfel încât să existe o oscilații nefericite în circuit. Puterea din lanț este activă numai.

Îi dovedim matematic:

, lanțul electric complet, care este egal cu puterea activă.

Putere reactivă.

8.1 Frecvența rezonanței. Tulburare.

Lώ \u003d l / ώc, prin urmare

, frecvența de rezonanță unghiulară.

Din formula este clar că rezonanța are loc dacă frecvența generatorului de alimentare este egală cu oscilațiile proprii ale conturului.

Când lucrați cu un contur oscilator, este necesar să se știe dacă frecvența generatorului și frecvența propriilor oscilații ale conturului. Dacă frecvențele coincid, conturul rămâne reglat la rezonanță, dacă nu coincide - tulburarea este controlată.

Personalizați circuitul oscilant în rezonanță poate fi în trei moduri:

1 Schimbați frecvența generatorului, cu valorile containerului și inductanța contului, care este, schimbând frecvența generatorului, reglăm această frecvență sub frecvența circuitului oscilant

2 Schimbarea inductanței bobinei, cu frecvența nutriției și a capacității contului;

3 Schimbați capacitatea condensatorului, cu frecvența și inductanța de putere a contului.

În cea de-a doua și a treia metodă, schimbarea frecvenței oscilațiilor proprii ale conturului, ajutați-o la frecvența generatorului.

Cu un circuit neconfigurat, frecvența generatorului și conturul nu este egală, adică există o tulburare.

Tulburare - devierea frecvenței de la frecvența rezonantă.

Există trei tipuri de tulburări:

Absolut - Diferența dintre această frecvență și rezonanță

Generalizat - raportul dintre rezistența reactivă la activă:

Relativ - Raportul dintre tulburările absolute la frecvența rezonantă:

Cu rezonanță, toate tulburările sunt zero Dacă frecvența generatorului este mai mică decât frecvența circuitului, tulburarea este considerată negativă,

Dacă este mai mare.

Astfel, calitatea caracterizează calitatea conturului și tulburarea generalizată - îndepărtarea de la frecvența rezonantă.

8.2 Construirea dependențelor X., X. L. , X. C. din f..

Sarcini:

Rezistența conturului 15 Ohm, Inductanță 636 μH, Capacitate 600 PF, tensiune de alimentare 1.8 V. Găsiți-vă propria frecvență de circuit, atenuare contur, rezistență caracteristică, curent, putere activă, calitate, tensiune pe clipuri de circuit.

Decizie:

Tensiune la strângerea generatorului 1 V, frecvența rețelei de alimentare de 1 MHz, calitate 100, capacitatea de 100 pf. Găsiți: atenuare, rezistență caracteristică, rezistență activă, inductanță, frecvență circuitului, curent, putere, tensiune pe containere și inductanță.

Decizie:

Sarcini de testare:

Lecția de subiect 9. : Răspunsul la intrare și transmisie și circuitul oscilant secvențial FCH.

9.1 Acuza de intrare și FCH.

Într-un circuit oscilator secvențial:

R este rezistența activă;

X - Rezistența reactivă.

Oscilante contur - lanțul electric în care pot apărea oscilații cu frecvența determinată de parametrii lanțului.

Cel mai simplu circuit oscilator constă dintr-un condensator și inductori conectați în paralel sau secvențial.

Condensator C. - Element Jet. Are capacitatea de a se acumula și de a da energie electrică.
- inductor L. - Element Jet. Are capacitatea de a se acumula și de a da energie magnetică.

Oscilații electrice gratuite într-un contur paralel.

Principalele proprietăți ale inductanței:

Curentul care curge în bobina de inductanță creează un câmp magnetic cu energie.
- Schimbarea curentului în bobină provoacă o schimbare a fluxului magnetic în viraje, creând un ECD în ele care împiedică modificarea fluxului curent și magnetic.

Perioada de oscilații de circuit liber Lc. Puteți descrie după cum urmează:

Dacă condensatorul este container C. Percepute la tensiune U., energia potențială a acuzației sale va fi .
Dacă paralel cu condensatorul încărcat, conectați inductanța inductorului L.Circuitul va merge la curentul descărcării sale, creând un câmp magnetic în bobină.

Fluxul magnetic, în creștere de la zero, va crea un ECD în direcția opusă curentă din bobină, care va împiedica creșterea curentului în lanț, astfel încât condensatorul nu va fi evacuat instantaneu și prin timp t. 1, care este determinată de inductanța bobinei și de capacitatea condensatorului de la calcul t. 1 = .
După expirarea t. 1, când condensatorul este descărcat la zero, curentul din bobină și energie magnetică va fi maxim.
Energia magnetică acumulată de bobina în acest moment va fi.
În mod perfect, cu absența pierderilor din contur, E C. va fi egal E l.. Astfel, energia electrică a condensatorului va trece la energia magnetică a bobinei.

Schimbarea (scăderea) debitului magnetic al energiei acumulate a bobinei va crea un ECD în el, care va continua curentul în aceeași direcție și procesul de încărcare a condensatorului este inducția. Scăderea de la maxim la zero în timp t. 2 = t. 1, reîncărcați condensatorul de la zero la valoarea maximă negativă ( -U.).
Deci, energia magnetică a bobinei va trece la energia electrică a condensatorului.

Au descris intervale t. 1 I. t. 2 va fi jumătate din perioada de oscilație completă în circuit.
În a doua jumătate, procesele sunt similare, numai condensatorul va fi evacuat de la valoarea negativă, iar fluxul curent și magnetic va schimba direcția. Energia magnetică se va acumula din nou în bobină în timp t. 3, înlocuind polaritatea polilor.

Pentru etapa finală a oscilațiilor ( t. 4), energia magnetică acumulată a bobinei încarcă condensatorul la valoarea inițială U. (În absența pierderilor) și procesul de oscilație se va repeta.

În realitate, dacă există pierderi de energie cu privire la rezistența activă a conductorilor, a pierderilor de fază și a pierderilor magnetice, fluctuațiile vor avea amplitudinea atenuată.
Timp t. 1 + t. 2 + t. 3 + t. 4 va fi o perioadă de oscilații .
Frecvența circuitului de oscilații gratuite ƒ \u003d 1 / T.

Frecvența oscilațiilor libere este frecvența rezonanței conturului, pe care rezistența reactivă a inductivității X l \u003d 2πfl Egală cu rezistența la capacitatea reactivă X c \u003d 1 / (2πfc).

Calculul rezonanței frecvenței Lc.- Konter:

Este propus un simplu calculator online pentru calcularea frecvenței rezonante a circuitului oscilant.

Problemă: Știm deja multe despre oscilațiile mecanice: oscilații gratuite și forțate, auto-oscilații, rezonanță etc. Porniți studiul oscilațiilor electrice. Tema lecției de astăzi: obținerea oscilațiilor electromagnetice gratuite.

Amintiți-vă primele: în ce condiții ar trebui sistemul oscilator, un sistem în care pot apărea oscilații libere. Răspuns: În sistemul oscilator, ar trebui să apară forța returnată și conversia energiei de la o specie la alta.

(Reduceți un nou material pe o prezentare cu o explicație detaliată a tuturor proceselor și înregistrărilor în notebook-ul primelor două sferturi din perioada, 3 și 4 trimestre pentru a descrie casa, conform eșantionului).

Circuitul oscilant este un lanț electric în care pot fi obținute oscilații electromagnetice libere. Kk. Se compune din toate cele două dispozitive: bobine cu inductanță L și condensator cu electricitate C. Circuitul perfect oscilant nu are nici o rezistență.

Pentru a informa energia în kk, adică Pentru ao retrage din poziția de echilibru, este necesar să deschideți temporar lanțul și să puneți cheia cu două poziții. Când cheia este închisă pe sursa curentă, condensatorul se încarcă la sarcina maximă. Acest lucru este servit în K.K. Energie sub formă de energie electrică. Când cheia este închisă în poziția corectă, sursa de curent este dezactivată, kk.k. Acordat la sine.

O astfel de condiție kk. Corespunde poziției pendulului matematic în poziția extremă corectă atunci când a fost îndepărtată din starea de odihnă. Circuitul oscilant a fost derivat din poziția de echilibru a condensatorului - maxim și energia condensatorului încărcat - energia câmpului electric este maximă. Vom lua în considerare întregul proces care apare în ea pe trimestrele perioadei.

La punctul 1, condensatorul este încărcat la o încărcătură maximă (titlul inferior este încărcat pozitiv), energia din acesta este concentrată sub forma unui câmp electric. Condensatorul este închis de el însuși și începe să deschidă. Taxele pozitive ale legii coulonului sunt atrase de negativ, iar curentul de descărcare apare în sens invers acelor de ceasornic. Dacă nu au existat bobine de inductanță pe cale, atunci totul s-ar fi întâmplat instantaneu: condensatorul se va descărca pur și simplu. Taxele acumulate s-ar compensa reciproc, puterea electrică se va transforma în termic. Dar în bobină există un câmp magnetic, al cărui direcție poate fi determinată de regula taurului - "sus". Câmpul magnetic crește și apare fenomenul de auto-inducție, care împiedică creșterea actuală în ea. Curentul este în creștere instantaneu, ci treptat, pe parcursul primului trimestru al perioadei. În acest timp, curentul va crește până când condensatorul o suportă. De îndată ce condensatorul se va descărca, curentul nu mai este în creștere, va ajunge la acest punct valoare maximă. Condensatorul a fost evacuat, încărcătura este 0, ceea ce înseamnă că energia câmpului electric este 0. Dar fluxul maxim de curent în bobină, există un câmp magnetic în jurul bobinei, ceea ce înseamnă că energia câmpului electric se transformă în magnetic Energia de teren. Până la sfârșitul trimestrului 1 al perioadei de la K.K.T. Maximum, energia este concentrată în bobină sub forma energiei câmpului magnetic. Aceasta corespunde poziției pendulului atunci când trece poziția echilibrului.

La începutul trimestrului 2 al perioadei, condensatorul este evacuat, iar curentul a atins valoarea maximă și ar trebui să dispară instantaneu, deoarece condensatorul nu o susține. Și actualul într-adevăr începe să scadă brusc, dar curge prin bobină și există un fenomen de auto-inducție, care împiedică orice schimbare în câmpul magnetic care determină acest fenomen. EMF auto-inducție suportă un câmp magnetic endungent, curentul de inducție are aceeași direcție ca cea existentă. În kk. Fluxurile curente în sens invers acelor de ceasornic - într-un condensator gol. Condensatorul se acumulează incarcare electrica - La capăt - sarcină pozitivă. Curentul curge până când sprijină câmpul magnetic până la sfârșitul celui de-al doilea trimestru al perioadei. Condensatorul se încarcă la sarcina maximă (dacă nu apare energie), dar direcția opusă. Ei spun că condensatorul reîncărcat. Până la sfârșitul celui de-al doilea trimestru al perioadei actuale dispare, înseamnă că energia câmpului magnetic este egală cu 0. Interpretarea reîncărcată, sarcina sa este egală cu (- maxim). Energia este concentrată sub forma unui câmp electric. În acest trimestru, a existat o transformare a energiei câmpului magnetic în energia câmpului electric. Starea circuitului oscilant corespunde acestei poziții a pendulului, în care se aplică în poziția din stânga.

În trimestrul 3 al perioadei, totul se întâmplă și în trimestrul I, numai direcția opusă. Condensatorul începe să deschidă. Curentul de descărcare crește treptat, pe tot parcursul trimestrului, deoarece Creșterea rapidă este împiedicată de fenomenul de auto-inducție. Curentul crește la valoarea maximă până când condensatorul este descărcat. Până la sfârșitul trimestrului 3, energia câmpului electric se va transforma în energia câmpului magnetic, complet, dacă nu există scurgeri. Aceasta corespunde acestei poziții a pendulului atunci când trece poziția echilibrului, dar în direcția opusă.

În trimestrul 4 al perioadei, totul se întâmplă la fel ca în trimestrul II, numai în direcția opusă. Curentul susținut de câmpul magnetic este scăzut treptat, susținut de EMF auto-inducție și reîncarcă condensatorul, adică. Returnează poziția inițială. Energia câmpului magnetic se transformă într-o energie electrică. Ceea ce corespunde revenirii pendulului matematic în poziția inițială.

Analiza materialului considerat:

1. Este conturul oscilator să ia în considerare modul în care sistemul oscilator? Răspuns: 1. În circuitul oscilator, energia câmpului electric este transformată în energia câmpului magnetic și invers. 2. Fenomenul de auto-inducție joacă rolul de returnare. Prin urmare, conturul oscilator este considerat un sistem oscilant. 3. oscilații în k.k. poate fi considerat gratuit.

2. Pot fi fluctuații în kk. Luați în considerare cât de armonică? Analizăm schimbarea dimensiunii și semnului încărcării pe plăcile condensatorului și valoarea instantanee a curentului și direcțiile sale în lanț.

Graficul arată:

3. Ce fluctuează circuitul fluctuează? Ce organisme fizice fac mișcări oscilante? Răspuns: Electronii fluctuează, fac oscilații gratuite.

4. Ce cantități fizice se schimbă când se efectuează circuitul oscilant? Răspuns: Modificările puterii actuale în încărcarea lanțului, încărcarea condensatorului, tensiunea pe plăcile condensatorului, energia câmpului electric și energia câmpului magnetic.

5. Perioada de oscilații în circuitul oscilator depinde numai de inductanța bobinei L și de capacitatea condensatorului C. Thomson Formula: T \u003d 2π poate fi comparată cu formulele pentru oscilații mecanice.

Circuitul electric oscilant este un sistem de excitație și menținerea oscilațiilor electromagnetice. În cea mai simplă formă, acesta este un lanț constând dintr-o bobină conectată secvențial cu inductanța L, condensator cu un recipient cu rezistență la rezistență R (figura 129). Când comutatorul P este montat în poziția 1, condensatorul C este încărcat la tensiune. U. t. . În același timp, se formează un câmp electric între plăcile condensatoare, al cărui energie maximă este egală cu

Când transferați comutatorul în poziția 2, conturul se închide și următoarele procese continuă în acesta. Condensatorul începe să deschidă și circuitul va merge la curent i., a căror valoare crește de la zero la valoarea maximă Și apoi scade din nou la zero. Deoarece o variabilă fluxuri de curent în lanț, un ECD este indus în bobină, ceea ce previne descărcarea condensatorului. Prin urmare, procesul de descărcare a condensatorului nu apare instantaneu, dar treptat. Ca urmare a curentului în bobină, apare un câmp magnetic, din care
atinge valoarea maximă la un curent egal . Energia maximă a câmpului magnetic va fi egală cu

După atingerea valorii maxime, curentul din circuit va începe să scadă. În acest caz, va avea loc condensatorul, energia câmpului magnetic în bobină va scădea, iar energia câmpului electric în creșterea condensatorului. La atingerea valorii maxime. Procesul va începe să repete și să apară fluctuațiile în câmpurile electrice și magnetice în circuit. Dacă presupunem că rezistența
(adică, energia pentru încălzire nu este cheltuită), apoi în conformitate cu legea conservării energiei, energia totală W. Rămâne în picioare

și
;
.

Conturul în care nu apare pierderea de energie este ideală. Tensiunea și curentul în circuit variază prin legea armonică

;

unde - frecvența de oscilație circulară (ciclică)
.

Frecvența circulară este asociată cu frecvența oscilațiilor și perioadele de rată a oscilațiilor T.

N. și Fig. 130 prezintă grafice de schimbare de tensiune și de curent I în bobina circuitului oscilator perfect. Se poate observa că puterea curentului este întârziată în spatele fazei de tensiune .

;
;
- Formula Thomson.

În cazul în care rezistența respectivă
, Formula Thomson ia punctul de vedere

.

Elementele de bază ale Maxwell Teoria

Teoria lui Maxwell se numește teoria unui singur câmp electromagnetic creat de un sistem arbitrar de încărcări și curenți. Teoria rezolvă sarcina principală a electrodinamicii - conform unei distribuții date de taxe și curenți, sunt selectate caracteristicile câmpurilor electrice și magnetice create de acestea. Teoria lui Maxwell este o generalizare a celor mai importante legi care descriu fenomene electrice și electromagnetice - teoremele Ostrogradsky-Gauss pentru câmpuri electrice și magnetice, legea curentului total, legea inducției electromagnetice și teorema circulației rezistenței câmpului electric vector. Teoria Maxwell este fenomenologică, adică. Nu consideră că mecanismul intern al fenomenelor care apar în mediu și cauzând apariția câmpurilor electrice și magnetice. În teoria lui Maxwell, mediul este descris de trei caracteristici - dielectric ε și permeabilitatea μ magnetică a mediului și conductivitatea electrică γ.