Свободные электрические колебания. Электричество и магнетизм презентация

Содержание

Слайд 2

В контуре, содержащем емкость и индуктивность могут возникнуть колебания. Причина –

В контуре, содержащем емкость и индуктивность могут возникнуть колебания. Причина – явление самоиндукции.
явление самоиндукции.

Слайд 3

Решение уравнения – гармоническая функция.

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

Решение уравнения – гармоническая функция. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

Слайд 4

Циклическая частота и период колебаний определяются емкостью и индуктивностью.

Циклическая частота и период колебаний определяются емкостью и индуктивностью.

Слайд 5

Открытый колебательный контур резонирует на электромагнитную волну длиной :

Открытый колебательный контур резонирует на электромагнитную волну длиной :

Слайд 6

Максимальные энергии катушки и емкости равны.

В любой момент времени согласно закону

Максимальные энергии катушки и емкости равны. В любой момент времени согласно закону сохранения энергии существует равенство
сохранения энергии существует равенство

Слайд 7

Время распространения сигнала по цепи

Квазистационарность означает, что сила тока одинакова во

Время распространения сигнала по цепи Квазистационарность означает, что сила тока одинакова во всех
всех участках неразветвленной цепи. Следовательно, необходимо выполнение условия

Слайд 8

§ 35 Затухающие электрические колебания

Глава 3 Электричество и магнетизм

§ 35 Затухающие электрические колебания Глава 3 Электричество и магнетизм

Слайд 9

Рассмотрим цепь, содержащую емкость, индуктивность и сопротивление. При разрядке конденсатора происходят

Рассмотрим цепь, содержащую емкость, индуктивность и сопротивление. При разрядке конденсатора происходят затухающие колебания.
затухающие колебания. Применяя правило Кирхгофа, запишем

Слайд 10

Преобразуем уравнение

Преобразуем уравнение

Слайд 11

Коэффициент затухания

Собственная циклическая частота колебаний

Получили дифференциальное уравнение затухающих колебаний.

Коэффициент затухания Собственная циклическая частота колебаний Получили дифференциальное уравнение затухающих колебаний.

Слайд 12

Решением является уравнение затухающих колебаний

Циклическая частота колебаний

Решением является уравнение затухающих колебаний Циклическая частота колебаний

Слайд 13

Амплитуда заряда на конденсаторе убывает по экспоненциальному закону

Полная энергия контура

Амплитуда заряда на конденсаторе убывает по экспоненциальному закону Полная энергия контура

Слайд 14

Рассмотрим основные величины, характеризующие затухающие колебания.

1. Период колебаний

Рассмотрим основные величины, характеризующие затухающие колебания. 1. Период колебаний

Слайд 15

Апериодические колебания возникнут при условии

Апериодические колебания возникнут при условии

Слайд 16

2. Время релаксации – время в течение которого амплитуда заряда уменьшается

2. Время релаксации – время в течение которого амплитуда заряда уменьшается в е раз.
в е раз.

Слайд 17

3. Логарифмический декремент затухания равен логарифму отношения амплитуд колебаний через период

при

3. Логарифмический декремент затухания равен логарифму отношения амплитуд колебаний через период при малом затухании
малом затухании

Слайд 18

4. Добротность колебательного контура

при малом затухании

Волновое сопротивление

4. Добротность колебательного контура при малом затухании Волновое сопротивление

Слайд 19

§ 36 Вынужденные электрические колебания. Законы переменного тока

§ 36 Вынужденные электрические колебания. Законы переменного тока

Слайд 20

Для поддержания незатухающих колебаний цепь должна находиться под внешним переменным напряжением

Выясним,

Для поддержания незатухающих колебаний цепь должна находиться под внешним переменным напряжением Выясним, как
как ведет себя каждый элемент под действием внешнего переменного напряжения.

Слайд 21

1. Напряжение на емкости. Емкостное сопротивление.

Ток опережает напряжение на емкости на

1. Напряжение на емкости. Емкостное сопротивление. Ток опережает напряжение на емкости на π/2.
π/2.

Слайд 22

Амплитуда напряжения на емкости и амплитуда тока связаны:

Емкостное сопротивление:

Амплитуда напряжения на емкости и амплитуда тока связаны: Емкостное сопротивление:

Слайд 23

2. Напряжение на индуктивности. Индуктивное сопротивление

Ток отстает от напряжения на индуктивности

2. Напряжение на индуктивности. Индуктивное сопротивление Ток отстает от напряжения на индуктивности на π/2.
на π/2.

Слайд 24

Индуктивное сопротивление:

Индуктивное сопротивление:

Слайд 25

Рассмотрим последовательное соединение элементов, на которое подано переменное напряжение.

Рассмотрим последовательное соединение элементов, на которое подано переменное напряжение.

Слайд 26

Векторная диаграмма для амплитуд напряжений и токов.

Векторная диаграмма для амплитуд напряжений и токов.

Слайд 27

Остается справедливым то, что сумма мгновенных напряжений равна мгновенному внешнему напряжению

Остается справедливым то, что сумма мгновенных напряжений равна мгновенному внешнему напряжению

Слайд 28

Из диаграммы соотношение для амплитуд напряжений и тока:

Из диаграммы соотношение для амплитуд напряжений и тока:

Слайд 29

Получили выражение – закон Ома для цепи переменного тока.

Полное сопротивление цепи

Получили выражение – закон Ома для цепи переменного тока. Полное сопротивление цепи (импеданс):
(импеданс):

Слайд 30

Разность (сдвиг) фаз между напряжением и током:

Законы Ома и Кирхгофа остаются

Разность (сдвиг) фаз между напряжением и током: Законы Ома и Кирхгофа остаются справедливыми
справедливыми и для переменных токов. В этом случае оперируют комплексными величинами: напряжениями, токами и сопротивлениями.

Слайд 31

Мощность, выделяемая в цепи переменного тока

Мощность, выделяемая в цепи переменного тока

Слайд 32

Коэффициент мощности

На практике стремятся сделать так, чтобы значение коэффициента мощности было

Коэффициент мощности На практике стремятся сделать так, чтобы значение коэффициента мощности было наибольшим (cosϕ →1).
наибольшим (cosϕ →1).

Слайд 33

Эффективные значения тока и напряжения

Эффективным (действующим) значением тока (напряжения) называется такое

Эффективные значения тока и напряжения Эффективным (действующим) значением тока (напряжения) называется такое значение
значение постоянного тока, при котором в цепи выделяется такая же мощность, как и при прохождении переменного тока.

Слайд 34

Мощность в цепи переменного тока выражается через эффективные значения тока, напряжения

Мощность в цепи переменного тока выражается через эффективные значения тока, напряжения и коэффициент мощности (Вт):
и коэффициент мощности (Вт):

Слайд 35

Реактивная мощность в цепи переменного тока (ВАр):

Реактивная мощность в цепи переменного

Реактивная мощность в цепи переменного тока (ВАр): Реактивная мощность в цепи переменного тока,
тока, расходуется на поддержание вызываемых переменным током периодических изменений магнитного поля и заряда конденсаторов. Характерным отличием Р. м. является то, что соответствующая ей энергия, не может быть использована для преобразования в приемниках тока в полезную работу.

Слайд 36

Полная мощность в цепи переменного тока (ВА) :

Полная мощность в цепи переменного тока (ВА) :

Слайд 37

§ 37 Резонанс в электрической цепи

§ 37 Резонанс в электрической цепи

Слайд 38

1. Амплитуда силы тока может быть выражена через параметры элементов цепи

1. Амплитуда силы тока может быть выражена через параметры элементов цепи

Слайд 39

2. Амплитуда заряда и напряжения на конденсаторе.

2. Амплитуда заряда и напряжения на конденсаторе.

Слайд 40

2. Амплитуда напряжения на катушке индуктивности.

2. Амплитуда напряжения на катушке индуктивности.

Слайд 41

Резонансные частоты:

Для амплитуды напряжения и заряда на конденсаторе Для амплитуды тока

Резонансные частоты: Для амплитуды напряжения и заряда на конденсаторе Для амплитуды тока Для
Для амплитуды напряжения на катушке индуктивности
Имя файла: Свободные-электрические-колебания.-Электричество-и-магнетизм.pptx
Количество просмотров: 87
Количество скачиваний: 0