4. Автоколебания. Генератор на транзисторе

Системы, в которых генерируются незатухающие колебания за счет поступления энергии от источника внутри системы, называются автоколебательными.

Л

Обратная связь

юбая колебательная система состоит:

Устройство, регулирующие поступление энергии

Колебательная система

Источник энергии

Генератор на транзисторе

Колебания, существующие в системе без воздействия на нее внешних периодических сил, называются автоколебаниями.

В генераторе колебательной системой служит контур (L и C), обладающий малым сопротивлением; источником энергии -батарея (выпрямитель), питающая напряжением транзистор; роль устройства регулирующего поступление энергии выполняет транзистор, который регулирует поступления энергии порциями от источника в колебательный контур. Для самовозбуждения колебаний служит катушка обратной связи L_св индуктивно связанная с катушкой колебательного контура.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие изменения заряда, силы тока и напряжения называются электрическими колебаниями?

2. Где происходят свободные электромагнитные колебания?

3. Какие периодические превращения энергии происходят в колебательном контуре?

4. Какие колебания называются гармоническими?

5. Запишите уравнения описывающие гармонические колебания в контуре: заряда, силы тока, напряжения.

6. Запишите обозначение и единицы измерения амплитуды и фазы колебаний.

7. Какие системы называются автоколебательными?

8. Из чего состоит любая автоколебательная система?

9. Какая электрическая цепь называется колебательным контуром?

10. Какое поле получается в соленоиде, а какое в конденсаторе?

11. Чему равна энергия электрического поля; магнитного поля?

12. Какие колебания называются гармоническими?

13. Запишите чему равна частота и период колебаний в контуре.

14. Запишите обозначение и единицы измерения частоты и периода колебаний.

15. Какие колебания называются автоколебаниями?

16. Что собой представляет переменный ток в контуре?

Тема: Вынужденные электрические колебания. Переменный ток и его получение. Действующие значения тока и напряжения. Мощность переменного тока. Преобразование переменного тока. Трансформатор. Передача и распределение электроэнергии.

1. Понятие вынужденных электромагнитных колебаний. Переменный ток.

Получение переменного тока – генератор.

В широком смысле электрический ток, изменяющийся со временем, называют переменным.

Рассмотрим переменный электрический ток, изменяющийся со временем по гармоническому закону.

Он представляет собой вынужденные колебания тока в электрической цепи, происходящие с частотой ω, совпадающей с частотой, вынуждающей ЭДС.

Вынужденными электромагнитными колебаниями называются незатухающие колебания заряда, силы тока разности потенциалов на обкладках конденсатора и других физических величин в колебательном контуре, вызываемые периодически изменяющейся ЭДС.

Рассмотрим замкнутый контур площадью Ś, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого равна В. Контур равномерно вращается вокруг оси ОО¹ с угловой скоростью ω

Магнитный поток, пронизывающий контур, определяется формулой Ф=ВScosα. При

равномерном вращении контура угол поворота α изменяется со временем по закону α=ώt, а магнитный поток, пронизывающий контур, - по закону Ф=ВScosωt.

По закону электромагнитной индукции

Гармонически изменяющийся магнитный поток приводит к синусоидальной ЭДС индукции.

Перемененным электрическим током называется ток, изменяющийся по гармоническому закону.

Переменный электрический ток представляет собой вынужденные колебания тока в электрической цепи, происходящие с частотой ω, совпадающей с частотой вынуждающей ЭДС

, где - сдвиг фазы между колебаниями тока и ЭДС.

Устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую называют генератором.

Самостоятельно: Устройство и принцип действия генератора.