Электромагнитные колебания
Полная энергия колебательного контура Полная энергия (W) электромагнитного поля контура равна сумме энергий магнитного
и
электрического
полей.
;
(при
i=0);
(при
q=0),
где L —
индуктивность катушки; i —
сила переменного тока; Im—
максимальная сила тока; q —
переменный заряд конденсатора; qm —
максимальный заряд конденсатора; С —
электроёмкость конденсатора.
СИ: ДжСобственная частота колебательной системы Собственная чистота колебательной системы (ω0) зависит только от электроёмкости (С) и индуктивности (L) самой системы.
СИ: рад/сПериод свободных колебаний в контуре Период свободных колебаний в контуре (T) пропорционален электроёмкости (C) и индуктивности (L) самого контура (формула Томсона).
СИ: сФаза гармонических колебаний Фаза гармонических колебаний (φ) — величина, стоящая под знаком синуса (или косинуса) в уравнении колебаний, и определяющая состояние колебательной системы в любой момент времени (t).
,
где ω0 –
собственная частота колебательной
системы; T –
период свободных колебаний в
контуре
СИ: радПоток магнитной индукции в цепи переменного тока Поток магнитной индукции (Ф), пронизывающий проволочную рамку площадью (S), вращающуюся со скоростью (ω) в постоянном однородном магнитном поле с вектором магнитной индукции (В), в произвольный момент времени (t) равен: Ф=
СИ: ВбЭДС индукции в цепи переменного тока ЭДС индукции (е) равна производной от магнитного потока (Ф). e = — Ф’ e = — СИ: В
Напряжение в цепи переменного тока В цепи переменного тока вынужденные электрические колебания происходят под действием напряжения (U), меняющегося во времени (t) с частотой (ω) по синусоидальному или косинусоидальному закону относительно амплитуды напряжений (Um).
СИ: ВСила тока в цепи переменного тока Колебания силы тока (i) в любой момент времени (t) в общем случае не совпадают с колебаниями напряжения на разность (сдвиг) фаз (φc) и определяются по формуле:
СИ: АЦепи переменного тока с активным сопротивлением В цепи переменного тока с активным сопротивлением (R): 1) колебания напряжения (u): ; 2) колебания силы тока (i) совпадают с колебаниями напряжения (u):
;
3)
амплитуда сила тока (Im):
;
4)
мгновенная мощность (р)
на участке с сопротивлением R:
;
5)
средняя мощность (
)
цепи:
;
6)
действующее значение силы тока (I):
;
7)
действующее значение напряжения
(U):
;
8)
мощность переменного тока (Р):
СИ: В,
А, ВтЦепи переменного тока с конденсатором В цепи переменного тока с конденсатором емкостью (C): 1) колебания силы тока (i) опережают колебания напряжения (u) на конденсаторе на π/2:
;
2)
амплитуда силы тока (Im):
;
3)
ёмкостное сопротивление (XC):
;
4)
действующее значение силы тока (I):
;
5)
действующее значение напряжения
(U):
СИ: А,
Ом, ВЦепи переменного тока с катушкой индуктивности В цепи переменного тока с катушкой индуктивностью (L): 1) колебания силы тока (i) отстают от колебаний напряжений (u) на конденсаторе на π/2:
;
2)
амплитуда силы тока (Im):
;
3)
индуктивное сопротивление (XL):
;
4)
действующее значение силы тока (I):
;
5)
действующее значение напряжения
(U):
СИ: А,
Ом, ВОбщее сопротивление цепи переменного тока Общее сопротивление (Z) цепи переменного тока, содержащей активное сопротивление (R), ёмкостное сопротивление (XC) и индуктивное сопротивление (XL), равно:
СИ: ОмСдвиг фаз в цепи переменного тока Сдвиг фаз (φ) в цепи переменного тока определяется активным (R), индуктивным (XL) и ёмкостным (ХC) сопротивлениями цепи.
СИ: радРезонанс в колебательном контуре Резонанс в электрическом колебательном контуре — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний силы тока при совпадении частоты (ω) внешнего переменного напряжения с собственной частотой (ω0) колебательного контура.
СИ: с-1Коэффициент трансформации Коэффициентом трансформации (К) называют величину, численно равную отношению напряжений на первичной (U1) и вторичной (U2) обмотках трансформации, либо отношению числа витков на первичной (N1) и вторичной (N2) обмотках.
Правило трансформаций Повышая во вторичной обмотке трансформатора напряжение (U2) в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем в ней силу тока (I2) (и наоборот).
КПД трансформатора Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора равен отношению мощности тока во вторичной обмотке (Р2) к мощности тока в первичной обмотке (Р1).
СИ: %
