Сдать до 11.06. Основные понятия и формулы

Сдать до 11.06

Практическая работа № 15Определение параметров электромагнитных колебаний

Цель работы: закрепить умение решать задачи на вычисление индуктивного, емкостного сопротивлений, действующего значения силы тока и его амплитудного значения.

Основные понятия и формулы

Электромагнитные колебания – это периодические изменения со временем электрических и магнитных величин (заряда, силы тока, напряжения, напряжённости, магнитной индукции и др.) в электрической цепи.

Период свободных электромагнитных колебаний в контуре

T=2 - формула Томсона,

где ω= - циклическая частота свободных электромагнитных колебаний.

Если в CL - контур последовательно с L,C и R включить источник переменного напряжения, то в цепи возникнут вынужденные электрические колебания. Такие колебания принято называть переменным электрическим током. Источником переменного тока является генератор переменного тока, в основе работы которого лежит явление электромагнитной индукции.

Если проволочную рамку площадью S поместить в однородное магнитное поле индукции В и начать вращать рамку вокруг её оси, то за счет явления электромагнитной индукции в рамке возникает ЭДС, а если к концам рамки подключить резистор, то через рамку и резистор потечет ток; и ток, и ЭДС будут переменными.

Ф = ; α = Ф = BS

ε=-(Ф)^′=

В цепь переменного тока можно включать три вида нагрузки — конденсатор, резистор и катушку индуктивности. Резистор оказывает переменному току такое же сопротивление, как и постоянному. Сопротивление резистора не зависит от частоты. Ток, текущий через резистор, меняется синфазно с напряжением резистора.

I =I_o t; U_R =I_o =

Конденсатор оказывает переменному току сопротивление, которое можно посчитать по формуле:

X_C=

Ток, текущий через конденсатор, по фазе опережает на напряжение на π/2 или на четверть периода, а напряжение отстает от тока на такой же фазовый угол.

I = ; U_c=I_o1/ωС

Катушка индуктивности оказывает переменному току сопротивление, которое можно посчитать по формуле

X_L=

Ток, текущий через катушку индуктивности, по фазе отстаёт от напряжения на π/2 или на четверть периода. Напряжение опережает ток на такой же фазовый угол,

I = ; I =I_o .

Меняя соотношения между индуктивностью, емкостью и частотой, можно менять амплитуду силы тока в цепи:

Наибольшего значения сила тока достигает тогда, когда , тогда . В этом случае говорят, что в цепи наступает резонанс напряжений.

Задание 1. Ответьте на вопросы.

1. Какие колебания называют электромагнитными?

2. Что называют переменным электрическим током?

3. Из каких элементов состоит колебательный контур?

4. От чего зависит период электромагнитных колебаний?

5. Чему равно ёмкостное сопротивление?

6. Чему равно индуктивное сопротивление?

12 Следующая ⇒