ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

14. 01. 2021г.

Гармонические колебания в колебательных контурах

Примером электрической цепи, в которой могут происходить свободные электрические колебания, служит простейший колебательный контур, состоящий из конденсатора емкостью С и соединенной с ним последовательно катушки индуктивности L. При замыкании на катушку предварительно заряженного конденсатора в колебательном контуре возникают свободные колебания заряда конденсатора и тока в катушке.

Активное сопротивление колебательного контура R=0.

При рассмотрении электрических колебаний приходится иметь дело с токами, изменяющимися со временем. Закон Ома и вытекающие из него правила Кирхгофа были установлены для постоянного тока. Однако, они остаются справедливыми и для мгновенных значений изменяющихся токов и напряжения, если только их изменения происходят не слишком быстро. Электромагнитные возмущения распространяются по цепи с огромной скоростью, равной скорости света c. Если за время τ = ^lc (l – длина цепи), необходимое для передачи возмущения в самую отдаленную точку цепи, сила тока изменяется незначительно, то мгновенные значения силы тока во всех сечениях цепи будут практически одинаковыми. Токи, удовлетворяющие такому условию, называются квазистационарными. Для периодически изменяющихся токов условие квазистационарности имеет вид:

где T – период изменений.

Мгновенные значения квазистационарных токов подчиняются закону Ома и, следовательно, для них справедливы правила Кирхгофа.