-->
|
|
|
§ 11. Êîëåáàòåëüíûé êîíòóð Ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ïðè ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèÿõÏóñòü â íà÷àëüíûé ìîìåíò êîíäåíñàòîð çàðÿæåí, à ñèëà òîêà ðàâíà íóëþ. Òîãäà çàðÿä êîíäåíñàòîðà çàâèñèò îò âðåìåíè ïî çàêîíó q = qmaxcosωt. (13)
Ïîäñêàçêà. Âîñïîëüçóéòåñü ôîðìóëîé äëÿ ýíåðãèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â êîíäåíñàòîðå (ó÷åáíèê ôèçèêè 10-ãî êëàññà).
Ïîäñêàçêà. Âîñïîëüçóéòåñü ôîðìóëîé äëÿ ýíåðãèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â êàòóøêå.
à) çàðÿä íà êîíäåíñàòîðå ðàâåí ïîëîâèíå ñâîåãî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ?
Ïîäñêàçêà. Âîñïîëüçóéòåñü ôîðìóëàìè (10), (14), (15) è òðèãîíîìåòðè÷åñêèì òîæäåñòâîì sin2α + cos2α = 1. Èç ôîðìóëû (16) ñëåäóåò, ÷òî ïðè ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèÿõ ïðîèñõîäÿò âçàèìíûå ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â êîíäåíñàòîðå â ýíåðãèþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â êàòóøêå è îáðàòíî. Îäíàêî ñóììàðíàÿ ýíåðãèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â êîíäåíñàòîðå è ìàãíèòíîãî ïîëÿ â êàòóøêå îñòà¸òñÿ ïîñòîÿííîé ïðè êîëåáàíèÿõ: îíà ðàâíà ìàêñèìàëüíîìó çíà÷åíèþ ýíåðãèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â êîíäåíñàòîðå èëè, ÷òî òî æå ñàìîå, ìàêñèìàëüíîìó çíà÷åíèþ ýíåðãèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â êàòóøêå. Êîíå÷íî, ñóììàðíàÿ ýíåðãèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â êîíäåíñàòîðå è ìàãíèòíîãî ïîëÿ â êàòóøêå ñîõðàíÿåòñÿ òîëüêî ïðè óñëîâèè, ÷òî ìîæíî ïðåíåáðå÷ü ïîòåðÿìè ýíåðãèè. Îäíà èç ïðè÷èí ýòèõ ïîòåðü — íàãðåâàíèå ïðîâîäîâ, äðóãàÿ — èçëó÷åíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. Ýòè ïîòåðè âñåãäà â òîé èëè èíîé ìåðå ïðèñóòñòâóþò, ïîýòîìó ñâîáîäíûå ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ âñåãäà ÿâëÿþòñÿ çàòóõàþùèìè. Íåçàòóõàþùèìè ìîãóò áûòü òîëüêî âûíóæäåííûå ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ. Èõ ìû ðàññìîòðèì äàëåå.
|
|
|