§16. Вынужденные колебания в колебательном контуре

Наблюдаются колебания в контуре, состоящем из емкости, индуктивности, сопротивления и источника ЭДС. Причем величина ЭДС меняется по гармоническому законуε= ε₀cost

Решением данного уравнения является уравнение вида:

q=q₀cos(t–)

q= J= –q₀sin(t+)

Установившиеся электромагнитные колебания происходят с частотой ε().

– это разность фаз, между колебаниями заряда и внешней ЭДС.

q₀и  определяются свойствами контура (R,C,L) и вынужденной ЭДС.

<0, т.к. заряд отстает по фазе от ЭДС. В электрической цепи, в которой имеется сопротивление R, L, C и ЭДС возможны резонанс тока и резонанс заряда.

острее резонанс.

Q, определяющая остроту резонанса, зависит от R, L, C.

§17. Автоколебания

Автоколебания – это незатухающие колебания, возникающие в диссипативных системах за счет внешнего источника энергии подводом, которой система управляет сама.

Диссипативная – это система, в которой есть потери или рассеивания энергии. При этом А,  определяются свойствами системы, причем =_собств. В этом состоит отличие автоколебаний от вынужденных, где =.

От свободных незатухающих колебаний такие системы отличаются трением. За период Tэнергия подкачки равна работе против сил трения. Если потери малы (большая добротностьQ), то за период энергия подкачки E<<<E_{колебаний}. В этом случае колебания аналогичны собственным, такие системы называются системами осцилляторного типа (часы, ламповый генератор).

Если добротность системы Qмала, то за период рассеивается вся подкачиваемая энергияE автоколебания отличаются от гармонических и такие системы называются системами накопительного типа.

Волны в упругих средах

§1.Механические волны

Механические волны – это процесс распространения механических колебаний в упругой среде.

Механической волной переносятся энергия, импульс, но не частицы среды. Частицы совершают колебательное движение возле положения равновесия и взаимодействия между собой передают колебательное движение соседям.

Виды механических волн:

1. Продольные – это волны, в которых колебания частиц среды происходят в направлении, совпадающем с направлением распространения волны.

В таких средах происходит деформация всестороннего сжатия и растяжения (твердое тело, жидкость).

2. Поперечные – это волны, в которых колебания частиц среды происходят в плоскости перпендикулярной направлению распространения волны.

В таких средах происходит деформация сдвига(твердое тело).

§2. Характеристики волны

1. Фронт волны – это геометрическое место точек среды, до которого дошло колебание в данный момент времени. В зависимости от фронта волны, волны бывают: сферические, цилиндрические, плоские.

2. Скорость распространения волны – это скорость распространения колебаний в данной среде.

3. Длина волны – это минимальное расстояние между двумя точками среды, совершающими колебания одинаковой фазе. Длина волны равна расстоянию, на которое распространяется фронт волны за время равное периоду.

    = VT

4. ПериодT– это время, за которое произвольно выбранная частица среды совершает одно полное колебание.

5. Линейная частота – это число колебаний совершенных произвольно выбранной частицей в единицу времени.

   [Гц]

6. Циклическая частота .

7. Волновой вектор – это вектор, который со направлен с вектором самой волны .

   

Волновое число показывает, сколько раз длина волны укладывается на отрезке равном 2.