Колебательный контур в цепи переменного тока

1.

Колебательный контур в цепи
переменного тока

2.

Сегодня среда, 8 декабря 2021 г.

3.

Вынужденные электромагнитные колебания в
колебательном контуре
•Колебательный контур в цепи переменного тока: а) график
изменения силы тока; б) схема включения; в) графики напряжений на
элементах цепи

4.

Вынужденные электромагнитные колебания в
колебательном контуре
•В любой момент времени
мгновенное значение
приложенного
напряжения равно сумме
мгновенных значений
напряжений на
последовательно
включенных элементах
цепи: резисторе иR,
катушке индуктивности иL
и конденсаторе ис

5.

Векторная диаграмма для колебательного контура
а) напряжения на элементах; б) напряжение, приложенное к контуру

6.

Вынужденные электромагнитные колебания в
колебательном контуре

7.

Вынужденные электромагнитные колебания в
колебательном контуре

8.

Резонанс в колебательном контуре
Резонанс в колебательном
контуре — физическое
явление резкого
возрастания амплитуды
колебаний силы тока в
контуре при совпадении
частоты вынужденных
колебаний с частотой
собственных колебаний в
нем.

9.

Применение резонанса в колебательном контуре
Явление резонанса широко
используется в радиотехнике:
в схемах настройки
радиоприемников,
усилителей, генераторов
высокочастотных колебаний.
Колебательный контур служит
для выделения сигнала
требуемой частоты в схеме
настройки радиоприемника на
нужную станцию, ведущую
передачи на определенной
частоте со.

10.

Вопросы
1. Какова зависимость от времени напряжения на катушке
индуктивности и конденсаторе в колебательном контуре, если
напряжение на резисторе изменяется с течением времени по закону
иL = ULm соs ωt?
Ответ
Напряжение на катушке индуктивности:
uL = ULmcos (ωt + π/2), ULm = ImXL = ImωL.
Напряжение на конденсаторе:
uC = UСm cos (ωt – π/2), UСm = ImXC = Im / ωC.

11.

Вопросы
• 2. Изобразите на векторной диаграмме векторы, соответствующие
колебаниям силы тока Imт и напряжений на элементах контура L, С, R.
Ответ
.

12.

Вопросы
• 3. Как полное сопротивление колебательного контура переменному
току зависит от частоты тока и параметров контура L, С, R?

13.

Вопросы
•4. Охарактеризуйте явление резонанса в колебательном контуре. Как
используется явление резонанса в радиотехнике?
Ответ
Резонанс в колебательном контуре – это физическое явление резкого возрастания амплитуды колебаний тока в контуре, если частота
вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных
колебаний в контуре. Оно используется в схемах настройки
усилителей, радиоприемников, генераторов высокочастотных
колебании

14.

вопросы
• 5. Нарисуйте резонансную кривую при двух различных значениях
активного сопротивления.

15.

задачи
•.

16.

задачи
•.

17.

задачи
•.

18.

задачи
•.

19.

Задача ЕГЭ

20.

Задача ЕГЭ

21.

Задача ЕГЭ

22.

Задача ЕГЭ

23.

Задача ЕГЭ

24.

К
C
L
К
q = max
-
W эл =max
+
- + +

25.

t=O–¼T
_
_
C
L
+
+
t =O: q = max
Wэл =max.
t = 0 - 1/4T
I
q
Wэл
Wм
I
t = 1/4T
I = max Wм = max
q =0
W эл = 0

26.

t = 1/4 T -2/4 T
C
+ +
- -
t = 1/4T
I = max Wм = max
q =0
W эл = 0
I
L
t = 1/4 T -2/4 T
I W м q W эл
t = 2/4T
I = 0 Wм = 0
q = - max
W эл = max

27.

t = 2/4 -3/4 T
t = 2/4T
I = 0 Wм = 0
q = - max
W эл = max
I
+
C
_
+
_
L
t = 2/4 -3/4 T
I
q
W эл
W
м
t = 3/4 T
I = - max W м =max
q =0
W эл = 0

28.

t = 3/4 T -4/4 T
t = 3/4 T
I = - max W м =max
q =0
W эл = 0
C
- + +
L
I
t = 3/4 T -4/4 T
I Wм q W
эл
t =4/4 T = T
q = max W эл =max

29.

t =0
q=max
1/4T
0
2/4T
- max
3/4T
0
T
max
1/4T
2/4T
3/4T
T
q
q=max
t =0
q=-max
q = Q cosωt
t

30.

t =0
q=max
I =0
1/4T
0
max
2/4T
- max
0
3/4T
0
- max
T
max
0
1/4T
2/4T
3/4T
T
q
q=max
I max
t =0
I (- max )
q=-max
q = Q cos ωt
i = I sin ωt
t