Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
физика-ответы 2.doc
Скачиваний:
87
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
741.89 Кб
Скачать
  1. Гармонические колебания, их уравнение и характеристики.

Движения, которые повторяются через равные интервалы времени, называются колебаниями. Колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса, называются гармоническими. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: X = Xmsin (ωt + φ0) где хтамплитуда колебаний (наибольшее расстояние, на которое тело удаляется от положения равновесия),

ωциклическая частота колебаний (число колебаний, совершаемых за секунд),

φ0начальная фаза колебаний. Частота колебаний vчисло колебаний за секунду. Если за время t совершено N колебаний, то ν=N/t Единица измерения частотыГерц (Гц). Частота связана с циклической частотой соотношением: ω=2Πν Время, за которое происходит одно полное колебание, называется периодом колебаний Т. Период определяется по формуле T=t/N Сравнивая формулы для расчета частоты и периода, можно заметить, что это обратные величины: T=1/v Величина, стоящая под знаком синуса или косинуса в уравнении гармонических колебаний, называется фазой колебаний: φ=ωt+φ0 Фаза является той величиной, которая при заданной амплитуде определяет координату. Графиком гармонических колебаний является синусоида.

  1. Переменный ток, его получение, основные характеристики.

Переменный электрический ток-это вынужденные электромагнитные колебания. Это изменение силы тока и напряжения по гармоническому закону

Уравнение переменного тока

I=Im sin(ωt0) u=Um sin(ωt0)

где i, u- мгновенное значение силы тока и напряжения

Im , Um- максимальное значение силы тока и напряжения( амплитуда)

ωциклическая частота колебаний (число колебаний, совершаемых за секунд),

φ0начальная фаза колебаний.

Период колебанийэто время за которое совершается одно полное колебание.T=1/v

Частота-число колебаний за 1 секунду ν=1/Т

Приборы, включенные в цепь переменного тока должны быть рассчитаны на максимальные значения тока и напряжения. Но энергия, которую они потребляют определяется через действующее значение. Амперметр и вольтметр, включенные в цепь переменного тока показывают действующее значение. Действующее значение- это некоторое усредненное значение.

Iд =Im|2 Uд =Um|2

Действующее значение определяется по тепловому действию. Оно равно силе постоянного тока, которая за промежуток времени вызывает такое же нагревание проводника, как и рассматриваемый переменный ток.

  1. Закрытый колебательный контур. Возникновение колебаний в нем.

Колебаниями называются любые изменения величины, повторяющиеся через определенные промежутки времени.

Электромагнитные колебания- это изменения электрического и магнитного полей, происходящие в цепи или пространстве.

Для создания электромагнитных колебаний используют колебательный контур.

Колебательный контур-это система, состоящая из конденсатора и катушки, соединенных в замкнутую цепь.

Семкость конденсатора Lиндуктивность катушки

*В конденсаторе накапливается заряд, т.е. энергия электрического поля. В катушке накапливается энергия магнитного поля.

Wэ=q2/2c = cu2/2-энергия электрического поля

Wм=LI2/2энергия магнитного поля

Контур называется закрытым, т. к. цепь замкнута и колебания происходят только внутри контуре и вовне не распространяются.

Процесс колебаний:

Для создания колебаний в таком контуре необходимо в начальный момент времени зарядить конденсатор.

1) q-max I=0 Wэ=max Wм=0(

2)конденсатор разряжает qI(ток и заряд изменяются постепенно, т.к. в катушке возникает явление самоиндукции)

Wэ↓ → WмЭнергия электрического поля переходит в энергию магнитного

3)q=0 Imax Wэ=0 Wм=max

4)q I Wэ↑ ←WмЭнергия магнитного поля переходит в энергию электрического

5)qmax I=0 Wэ-max wм=0

1-5это только половина колебаний, т.к. заряд конденсатора поменялся по знаку

Колебания могли быть бесконечными, если бы не было потери энергии.

Период колебаний в контуре:

T = LC - Формула Томсона.