Электростатика
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- 2. Өшетін электр тербелістері 3. Контурдағы еріксіз тербелістер. Резонанс 4. Айнымалы электр қозғаушы күшін өндіру 5. Квазистационарлық токтар
- 6. Айнымалы ток тізбегіндегі кедергі, индуктивтілік және сыйымдылық. Айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы. Векторлық диаграммалар 7. Айнымалы ток тізбегінің жұмысы мен қуаты
- 8.Электр энергиясын қашыққа тасымалдау. Трансформатор Электр тербелістері.Тербелмелі электр контуры. Меншікті тербелістер. Томсон формуласы. Өшетін электр тербелістері
- . Электр тербелiстері
- Өшетін тербелістің теңдеуін
| Бақылау сұрақтары
Құйынды электр өрісінің пайда болу себебі не? Құйынды электр өрісінің электростатикалық өрістен айырмашылығы неде? Құйынды электр өрісінің циркуляциясы неге тең? Ығысу тогы ұғымы неліктен енгізіледі? Ығысу тогының өрнегін түсіндіріңдер. Магнит өрісінің кернеулік векторының циркуляциясы туралы жалпыланған теореманың физикалық мағынасын түсіндіріңдер. Максвелл теңдеулерінің толық жүйесін интегральдық және дифференциальдық түрде жазыңдар. Максвелл теңдеулерінің физикалық мағынасын түсіндіріңдер. №14 Лекция. ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК ТЕРБЕЛІСТЕР 1.Электр тербелістері.Тербелмелі электр контуры. Меншікті тербелістер. Томсон формуласы 2. Өшетін электр тербелістері 3. Контурдағы еріксіз тербелістер. Резонанс 4. Айнымалы электр қозғаушы күшін өндіру 5. Квазистационарлық токтар 6. Айнымалы ток тізбегіндегі кедергі, индуктивтілік және сыйымдылық. Айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы. Векторлық диаграммалар 7. Айнымалы ток тізбегінің жұмысы мен қуаты 8.Электр энергиясын қашыққа тасымалдау. Трансформатор Электр тербелістері.Тербелмелі электр контуры. Меншікті тербелістер. Томсон формуласы. Өшетін электр тербелістері. Электр тербелiстері деп контурдағы зарядтың, ток күшiнiң, кернеудің периодты түрде өзгеру процесiн айтамыз. Сыйымдылығы С конденсатордан және индуктивтiгi L катушкадан тұратын электр тiзбегiн тербелмелi контур деп атайды (1-сурет). Контурдың R кедергiсін нөлге тең деп аламыз. Егер конденсаторды потенциалдар айырымы U-ға дейiн зарядтарымен зарядтасақ, онда контурдың энергиясы бұл жағдайда конденсатордың электр энергиясымен сипатталады (1) Тізбек тұйықталған кезде L индуктивтіктен разрядталушы ток өтеді. Ток уақыт бойынша өзгеретін болғандықтан, катушкада токтың артуына бөгет жасайтын өздiк индукция э.қ.к.-i пайда болады. Осының нәтижесінде катушкадағы ток максимум мәніне бірден емес біртіндеп жетеді де, WС энергиясы магнит өрісінің энергиясына түрленуге байланысты жұмыс жасалады. Разряд тогы максимумға жеткен сәтте, өздік индукция э.қ.к. нөлге тең болады, конденсатор толық разрядталады, ал катушканың ішіндегі магнит өрісі шекті мәнге ие болады. Шарт бойынша контурдың кедергісі нөлге тең, сондықтан, контурдың энергиясы енді катушкадағы магнит өрісінің энергиясы арқылы өрнектеледі. яғни (2) Катушкадағы осы энергия уақыттың келесі сәтінде зарядтау тогын тудырады. Заряд конденсатордың астарларына жинақталатындықтан, ол лезде нөлге дейін кемімей бірте-бірте кемиді. Себебі зарядтау тогының кемуіне өздік индукция э.қ.к. қайтадан бөгет жасайды. Заряд тізбектен қайтадан пластинаға ауысқан кезде, зарядтау тогы нөлге тең болады. Сонан соң осы процесс кері бағытта жүреді. Контурда толық цикл қайта-қайта қайталанады. Сипатталған процесс барысында астарлардағы q заряд, конденсатордағы U кернеу және индуктитік арқылы өтетін і ток күші периодты түрде өзгереді. Тербеліс кезінде контурға сыртқы кернеу түсірілген жоқ. Сондықтан да сыйымдылықтағы кернеудің түсуі мен индуктивтіктегі кернеудің түсуінің қосындысы нөлге тең болу керек . Бұл өрнекті L –ге бөліп және , ал екендігін ескеріп, теңдеуді мына түрде жазамыз: (3) Егер мынадай (4) белгілеу енгізсек, онда (3) теңдеу келесі түрге келеді: (5) Бұл өрнек электромагниттік еркін тербелістің дифференциялдық теңдеуі деп аталады. (5) теңдеудің шешімі (6) Сонымен конденсатор астарларындағы заряд (6) өрнегімен анықталатын жиілікпен гармоникалық заң бойынша өзгереді. Бұл жиілік контурдың меншікті жиілігі деп аталады. Тербеліс периоды Томсон формуласымен анықталады: (7) (7) теңдеуі Томсон формуласы деп аталады. Контурдың тербеліс энергиясы ондағы конденсатор мен катушка өрістерінің энергияларының қосындысына тең болады, яғни (8) Кез келген нақты контурдың актив кедергісі болады. Контурда жинақталған энергия осы кедергіде біртіндеп қызуға жұмсалып, соның салдарынан тербеліс өшеді. Өшетін тербелістің теңдеуін сыйымдылықтағы, индуктивтіктегі және актив кедергідегі кернеулердің қосындысы нолге тең деп алып табуға болады: (9) Бұл теңдіктің L-ге бөліп және і-ді арқылы ал арқылы ауыстырып мынаны аламыз (10) -ті меншікті жиіліктің квадраты екенін ескеріп және (11) белгілеуін енгізіп (10) өрнекті келесі түрде жазамыз . (12) Соғы (12) теңдеу өшетін электромагниттік тербелістің дифференциалдық теңдеуі болып табылады. Ал - тербелістің өшу коэффициенті деп аталады. (12) теңдеудің шешімі шарты орындалған кезде келесі түрде болады мұндағы . мен 0 –дің мәндерін қойсақ мынаны аламыз . (13) жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|