Период электромагнитных колебаний в чем измеряется
Перейти к содержимому

Период электромагнитных колебаний в чем измеряется

  • автор:

Период электромагнитных колебаний в чем измеряется

Колебания и волны > Электромагнитные > Период колебаний, формула Томсона (Т).

Содержание Величина Наименование
Период колебаний (Т) — время одного полного колебания.
Колебательный контур — катушка индуктивности L и конденсатор C, соединенные для получения ЭМ колебаний (см. рис.)
ЭМ колебания: энергия заряженного конденсатора постепенно превращается в энергию магнитного поля катушки, и наоборот.

— формула Томсона, формула периода электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

Каким выражением определяется период электромагнитных колебаний в контуре?

Состоящем из конденсатора емкости C и катушки индуктивности L.

Варианты ответа:
А. Под корнем LC
Б. 1/ под корнем LC
В. 2П под корнем LC
Г. 1/2П под корнем LC

Лучший ответ
2П под корнем LC
Остальные ответы
Ответ. T=2*pi*(L*C)^0,5;
Источник: физика
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Частота электромагнитных колебаний

Одним из видов колебательных процессов, широко используемых человеком, являются электромагнитные колебания. Как и у любого колебательного процесса, у электромагнитных колебаний имеется ряд характеристик. Рассмотрим такую характеристику, как частота.

Электрический колебательный контур

Простейшей электрической системой, в которой могут существовать колебания, является колебательный контур. Он состоит из параллельно соединенных конденсатора и катушки индуктивности:

Колебательный контур

Механизм возникновения колебаний в контуре основан на переходах энергии между зарядом конденсатора и магнитным полем катушки. При отсутствии потерь на нагревание и излучение эта энергия не уменьшается, и равна:

  • $W$ – полная энергия в контуре;
  • $L$ – индуктивность катушки;
  • $i$ – ток, текущий через контур;
  • $q$ – заряд конденсатора;
  • $С$ – электрическая емкость конденсатора.

Если общая энергия постоянна во времени, то производная этой энергии равна нулю, а значит:

$$\left(Li^2\over 2\right)’ = -\left(q^2\over\right)’$$

Физический смысл этой формулы в том, что скорость изменения энергии магнитного поля в катушке равна скорости изменения энергии заряда в конденсаторе. Знак минус означает, что при возрастании одной из этих энергий – другая убывает.

Вычислив производные, получаем:

Учитывая, что ток – это производная заряда, заменяем ток этой производной, а производную тока заменяем второй производной заряда. После преобразования имеем:

Данная формула полностью аналогична формуле колебаний пружинного маятника:

Она имеет тоже самое решение – круговую функцию (синус или косинус), а коэффициент в правой части равен квадрату круговой частоты колебаний:

Формула Томсона

Из последнего соотношения можно получить значение периода электромагнитных колебаний:

Данная формула впервые была получена У. Томсоном и носит его имя.

У. Томсон (Кельвин)

Из данной формулы можно видеть, что время одного колебания (период) тем дольше, тем больше индуктивность и емкость. Это происходит потому, что большая емкость требует больше времени для полной зарядки. А большая индуктивность при изменении тока порождает большую ЭДС самоиндукции, которая, согласно правилу Ленца, направлена так, чтобы сопротивляться причине, ее порождающей. Таким образом, ток через большую индуктивность меняется медленнее, что также увеличивает период колебаний.

Во многих случаях удобнее использовать формулу частоты электромагнитных колебаний, которая получается из формулы Томсона, если учесть, что период и частота – взаимно обратны:

Что мы узнали?

Простейшей системой, в которой возможны электромагнитные колебания, является колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Частота электромагнитных колебаний в контуре может быть получена из значений емкости конденсатора и индуктивности катушки с использованием формулы Томсона.

Физика. 11 класс

Идеальным колебательным контуром или LC-контуром называется электрическая цепь, состоящая из конденсатора и катушки индуктивности.
Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре определяется формулой Томсона:

Полная энергия идеального LC-контура, равная сумме энергий электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки, сохраняется

Действующим (эффективным) значением силы переменного тока называется сила такого постоянного тока, который, проходя по резистору сопротивлением R в электрической цепи, выделяет в единицу времени такое же количество теплоты, что и данный переменный ток:

Действующее значение напряжения:

В цепях переменного тока большинство электроизмерительных приборов измеряют действующие значения тока и напряжения. Мощность, потребляемая приборами, в цепях переменного тока:

Трансформатор — устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток той же частоты, но другого напряжения. Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.
Тип трансформатора определяется коэффициентом трансформации, который равен отношению числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки трансформатора:

Если k > 1, то трансформатор понижающий, если k < 1 — повышающий.
Совокупность связанных друг с другом изменяющихся электрического и магнитного полей называют электромагнитным полем.
Электромагнитными волнами называется распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле.
Электромагнитные волны являются поперечными, так как колебания напряженности и индукции происходят в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения волны.
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости распространения света:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *