32.Свободные электромагнитные колебания в контуре.

Периодические изменения заряда, силы тока и напряжения, называют эл/маг колебаниями.

Колебания называют свободными, которые возникают после выведения системы из состояния равновесия.

Вынужденными колебаниями называют колебания в цепи под действием внешней периодической электродвижущей силы.

Простейшая система, в которой могут происходить свободные эл/маг колебания и которая состоит из катушки и конденсатора, называют колебательным конутром.

33.Превращение энергии в колебательном контуре.

При разрядке конденсатора, он получает энергию: W_эл = q-заряд, C-электроемкость

При разрядке конденсатора в цепи появляется эл.ток: за счет явления самоиндукции сила тока не сразу достигает макс. значения, возникает переменное магн.поле, которое порождает элек.поле.

W = L-индуктивность

В момент, когда конденсатор полностью разрядится заряд q=0, значит W_эл=0, а W_маг=max, в этот момент сила тока максимальна.

Конденсатор будет перезаряжаться до тех пор, пока сила ток анне станет равной 0, W_эл=max, а W_маг=0.

После этого конденсатор вновь начнет перезаряжаться и система возвратится в исходное состояние.

Формула Томсона: Т = 2π период колебаний колеб.контура прямопропорциональна корню квадратному из индуктивности катушки и емкости конденсатора.

34.Затухающие электромагнитные колебания.

Затухающие колебания – если в системе есть силы сопротивления.

35.Автоколебания.Генератор незатухающих колебаний.

Затухающие колебания – если в системе есть силы сопротивления.

Системы, в которых генерируются незатухающие колебания за счет поступления энергии от источника внутри системы, называют автоколебательными.

Незатухающие колебания, существующие в системе без воздействия на нее внешних сил, называются автоколебаниями.

Генератор на транзисторе. Он содержит колебательный контур, источник энергии и транзистор. Транзистор состоит из 3х проводников: эмиттер, база, коллектор. Э и К имеют одинаковые основные носители заряда, например: дырки (р-типа), а Б имеет основные носители противоположного знака, например - электрон (n-типа)

Колебательный контур поединен последовательно с источником напряжения и транзистора таким образом, что на Э подан полож.потенциал, а на К – отриц., при этом переход Э-Б (эмит.переход) является прямым, а переход Б-К (колек.переход) – обратным и ток в цепи не идет.

Чтобы в цепи контура возникал ток и подзаряжал конденсатор контура при колебаниях нужно сообщать Б (-) относительно Э потенциал, причем в те интервалы времени, когда верхняя пластина К заряжена (+), а нижняя (-). Если же наоборот, ток в цепи контура должен отсутствовать. Для этого Б должна иметь (+) потенциал относительно Э.

Вывод: для компенсации потерь энергии колебаний в контуре напряжение на эмит.переходе должно периодически менять знак в согласовании с колебаниями напряжения на контуре. Необходима обратная связь. Она в генераторе индуктивная. К эмит.переходу подключена катушка, индуктивностью L связи, индуктивно связанная с индуктивностью L колебательного контура.

Колебания в конутре вследствие эл/маг индукции возбуждает колебания напряжения на концах катушки, а значит и на эмит.переходе.

Частота колеб. контура:

ω₀ = при малых L C частота огромна.

Применение: радиотехнический устройства

Автоколебания возбуждаются не только в эл.системах, но и в механических: часы с маятником, звонок с прерывателем. Сердце, легкие – автоколебательные системы