Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Свободные и вынужденные электромагнитные колебания.
Колебательный контур -
2 слайд
Электромагнитные колебания – это периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения.
Колебания происходят с большой частотой.
Для наблюдения используют осциллограф. -
3 слайд
Свободные и вынужденные колебания
Свободными колебаниями – это колебания, которые возникают в системе после выведения ее из положения равновесия
Вынужденные колебания – это колебания в цепи под действием внешней периодически изменяющейся электродвижущей силы. -
4 слайд
Колебательный контур
Колебательный контур – это электрическая цепь, состоящая из конденсатора и катушки, в которой могут происходить свободные электрические колебания.— энергия электрического поля конденсатора
— энергия магнитного поля катушки
Полная энергия -
5 слайд
i – мгновенное значение силы тока (в Амперах)
q – электрический заряд (в кулонах)
L – индуктивность (в Генри)
С – электроёмкость конденсатора (в фарадах)
W – энергия (в джоулях)
Электромагнитные колебания, в отличие от механических – высокочастотные, поэтому берут мгновенные значения -
6 слайд
Колебательная система выводится из равновесия при сообщении конденсатору заряда. При этом конденсатор получает энергию Wэ.
Превращение энергии при свободных электромагнитных колебаниях -
7 слайд
Затем замыкаем вторую часть цепи и конденсатор начинает разряжаться. В цепи появляется электрический ток, сила которого увеличивается постепенно в связи с явлением самоиндукции. ЭДС самоиндукции всегда возникает при появлении тока в цепи и препятствует его увеличению.
-
8 слайд
По мере разрядки конденсатора энергия электрического поля Wэ уменьшается, так как уменьшается заряд на обкладках конденсатора, но одновременно возрастает энергия магнитного поля тока Wм.
Полная энергия W электромагнитного поля контура равна сумме его энергий магнитного Wм и электрического Wэ полей.
В колебательном контуре энергия электрического поля заряженного конденсатора периодически переходит в энергию магнитного поля тока. -
9 слайд
Частота и период колебаний в контуре
— формула Томсона – период свободных электромагнитных колебаний в контуре
— Собственная циклическая частота колебаний в контуре (в рад/с)
Т — период (с),
L — индуктивность катушки (Гн),
С – электроёмкость конденсатора (Ф) -
10 слайд
Уравнения электромагнитных колебаний
Гармонические колебания заряда, тока и напряжения в контуре описываются уравнениями:— Заряд
— Сила тока
— Напряжение -
11 слайд
Задача
№1 Индуктивность и ёмкость колебательного контура соответственно равны 50 Гн и 50 мкФ. Определите период и частоту колебаний в контуре.
№2 Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением u=15cos40πt. Чему равна амплитуда напряжения, частота и период колебаний в контуре? -
12 слайд
Переменный электрический ток.
-
13 слайд
Электрический ток величина и направление которого меняются с течением времени называется переменным.
Переменный электрический ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания. -
14 слайд
Согласно закону электромагнитной индукции
ЭДС индукции в рамке равна
е = = Ԑ m sin wt , где Ԑ m = BSw – амплитуда ЭДС индукции.е = Ԑ m sin wt ,
u = Um sin wt,
i =I m sin wt. -
15 слайд
е = Ԑ m cos wt ,
u = Um cos wt,
i =I m coswt.Графики изменения силы тока и напряжения
-
16 слайд
Действующие значения напряжения
и силы тока
Когда говорят, что напряжение в городской электрической сети составляет 220 В, то речь идёт не о мгновенном значении напряжения и не его амплитудном значении, а о так называемом действующем значении.
Когда на электроприборах указывают силу тока, на которую они рассчитаны, то также имеют в виду действующее значение силы тока.
ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ
Действующее значение силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время.
Действующее значение напряжения: -
17 слайд
Переменное напряжение на концах цепи создается генераторами на электростанциях.
Частота переменного тока — это число колебаний в 1 секунду. Стандартная частота промышленного переменного тока равна 50 Гц, т.е. на протяжении 1 с ток 50 раз идет в одну сторону и 50 раз — в противоположную. Частота 50 Гц принята для промышленного тока во многих странах мира.Переменное напряжение создается генераторами электрического тока.
Проволочную рамку, вращающуюся в постоянном однородном магнитном поле — это простейшая модель генератора переменного тока. -
18 слайд
Решите задачу:
Используя график зависимости ЭДС индукции
от времени, определить: амплитуду ЭДС индукции,
период и частоту колебаний.
