- •1.Квазистационарность, Уравнение колебательного контура.
- •2.Свободные колебания гармонического осциллятора:
- •3.Затухающие колебания:
- •4 Вынужденные колебания затухающего осциллятора под действием синусоидальной силы:
- •5.Закон Ома для переменных токов, импеданс, Мощность:
- •6.Правило Кирхгофа для переменных токов:
- •7.Трансформатор:
- •8.Электромагнитные волны-распространение
- •9.Волновое уравнение, скорость распространения:
7.Трансформатор:
-
Трансформатор состоит из двух обмоток — первичной и вторичной, навитых на общий железный сердечник (рис). Уравнения колебаний в такой системе записываются в виде:
Индексами обозначены величины относящиеся к номеру обмотки.
-числа витков на первичке и вторичке.
продифференцировав по времени, убеждаемся:
Оно позволяет исключить из первых уравнений магнитные потоки. Таким путем получаем:
Если трансформатор идеальный:
8.Электромагнитные волны-распространение
Передача энергии и информации от передатчика к приемнику происходит при помощи электромагнитных волн (ЭМВ) или радиоволн, которые представляют собой распространяющееся в пространстве электромагнитное поле высокой частоты. В свободно распространяющейся ЭМВ происходит непрерывный переход энергии электрического поля в энергию магнитного поля и обратно.
Напряженность поля на расстоянии от антенны, излучающей мощность равномерно во всех направлениях, равна:
В свободном пространстве напряженность поля пропорциональна квадратному корню из мощности и обратно пропорциональна расстоянию. В рассмотренном случае волна распространяется во все стороны равномерно, и мы имеем так называемый сферический фронт* волны. На больших расстояниях сферический фронт можно считать плоским, а волну — плоской волной. Заметим, что перпендикуляр к поверхности фронта волны совпадает с направлением распространения, — это используется в радиопеленгации.
Вертикально-поляризованные волны излучаются вертикальными антеннами типа штырь, луч, вертикальным симметричным вибратором, диско-конусной антенной. Горизонтально-поляризованные волны излучают горизонтальный диполь, петлевой вибратор, «квадрат».
* Фронт—это поверхность равных фаз, например, максимумов поля Е.
Распространение ЭМВ. В свободном пространстве радиоволны распространяются прямолинейно. Подобно световым волнам они могут при распространении поглощаться, рассеиваться, преломляться, отражаться и интерферировать (складываться).
* Поверхностной, или земной, называют радиоволну, распространяющуюся вблизи поверхности Земли и частично огибающую ее выпуклость. Пространственными называются радиоволны, отраженные от ионосферы.
9.Волновое уравнение, скорость распространения:
-
Если ударить по какому- либо месту натянутого шнура, то от места удара в противоположных направлениях побегут два поперечных возмущения. Рассмотрим к примеру тот что вправо. Положе- Положение невозмущенного натянутого шнура примем за ось . В момент времени – начальная форма шнура может быть представлена в виде уравнения , где - абсцисса какой-то произвольной материальной точки возмущения шнура. Через время возмущение на шнуре переместится вправо на расстояние , где — скорость распространения возмущения. Находим для смещения следующее выражение: ,
уравнение , есть уравнение фронта распространяющегося возмущения.
Дифференцируя по , получаем , как и должно быть, есть скорость распространения волнового фронта.
Если же возмущение идет и вправо, и влево, то:
,
-
Дифференциальное уравнение не содержащее начальных условий –дифференцируем по :
; ;
Уравнение для обоих сторон:
;
После исключения получи:
-
. «трехмерное» волновое уравнение выглядит так: