3be2dc09260b4d1d8d03967d8ce33ff5

1.

2. Тема урока: СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР.

Цель урока: Составить
представление о процессах,
происходящих
в колебательном контуре,
установить закономерности.

3.

ОТКРЫТИЕ СВОБОДНЫХ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ
• Замыкали обкладки лейденской
банки с помощью катушки
• Обнаруживали намагничивание
стальной спицы, помещенной внутрь
катушки
I
I
SN
?
• Удивляло то, что заранее
невозможно было предсказать,
какой конец спицы будет
северным полюсом,
а какой - южным
SN
?
• При разрядке конденсатора через катушку возникают колебания:
конденсатор успевает многократно перезарядиться и ток меняет
направление много раз

4. Свободные электромагнитные колебания – это колебания, возникающие в контуре после сообщения конденсатору электрического заряда,

выводящего систему из положения
равновесия.

5.

Система, в которой могут осуществляться
свободные электромагнитные колебания
называется
КОЛЕБАТЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ

6.

Обнаружить наличие колебаний позволяет
прибор - ОСЦИЛЛОГРАФ

7. Условия возникновения электромагнитных колебаний

1. Наличие колебательного контура.
2. Электрическое сопротивление должно быть
очень маленьким.
3. Зарядить конденсатор (вывести систему из
равновесия).

8.

+ - +- + -+
-+ - +
+- + -

9.

+ - +- + -+
-+ - +
+- + -

10.

Процессы, происходящие в колебательном контуре
Название
процесса
Зарядка
Разрядка
Время, по
отноше
нию к
периоду Т
t=0
t=Т/4
U=0
Перезарядка
Разрядка
t=Т/2
t=3Т/4
U=0
Перезарядка
t=T
Заряд q
(=0; мах,
↑;↓)
Сила тока i
(=0; мах;
↑;↓)
Энергия
электрического
поля Wэл
(=0; мах; ↑;↓)
Энергия
магнитного поля
Wм
(=0; мах; ↑;↓)
W
W
мах
0
мах
0
q↓
i↑
↓
↑
q =0
мах
0
мах
q↑
i↓
↑
↓
мах
0
мах
0
q↓
i↑
↓
↑
q=0
мах
0
мах
q↑
i↓
мах
0
↓
0

11.

энергия электрического поля
конденсатора
энергия
магнитного
поля
катушки
по закону сохранения
энергии

12.

Полная энергия контура
Уравнение, описывающее колебания в контуре

13.

формула Томсона

14. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.

АНАЛОГИЯ МЕЖДУ
МЕХАНИЧЕСКИМИ И
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ
КОЛЕБАНИЯМИ.

15.

16.

• Зарядка
конденсатора
аналогична
отклонению
тела от
положения
равновесия на
некоторую
величину хm.

17.

• Возникновение в
цепи тока
соответствует
появлению в
механической
колебательной
системе скорости
тела под действием
силы упругости
пружины.

18.

• Момент времени, когда
конденсатор
разрядится, а сила
тока достигнет
максимума,
аналогичен тому
моменту времени,
когда тело с
максимальной
скоростью проходит
положение
равновесия.

19.

• Далее
конденсатор
начнет
перезаряжаться,
а тело в ходе
механических
колебаний
продолжает
смещаться влево
от положения
равновесия.

20.

• По происшествии
половины периода
колебаний
конденсатор
полностью
перезарядился, а
тело отклонилось в
крайнее правое
левое положение,
когда его скорость
стала равна нулю.

21. Соответствие между механическими и электромагнитными колебаниями

22. Соответствие между механическими и электромагнитными колебаниями

Механические колебания
Электромагнитные
колебания
Период
колебаний
Т=2π√m/k
T=2π√LC
Максимально
е значение
энергий
Ekvax= (mV vax2)/2
Epvax= (kX max2)/2
WLvax=(LI vax2)/2
Wc vax =qvax2/2C
Полная
энергия
колебаний
E=Ek+Ep= (mV2)/2 +
(kX2)/2
WLC=WL+Wc=(LI2)/2
+q2/2C

23.

1. Как и во сколько раз изменится частота собственных
электромагнитных колебаний в контуре, если электроемкость
конденсатора увеличить в 4 раза ?
2. Как изменится период собственных колебаний контура(см.
рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение
2?

24. Ответы к заданиям

1. ν уменьшится в 2 раза
2. Т увеличится в 3 раза (1)
А
В
2
4

25. Д/з §17-21

Д/З §17-21

26. Спасибо за урок !

СПАСИБО ЗА УРОК !