Електричний коливальний контур

У цій статті ми розберемо електричний коливальний контур. Зміст коротше:

Спочатку є один Пояснення, що таке електричний коливальний контур.
Тоді ми вас побачимо Приклади до електричного коливального контуру.
С завдання/Вправи можна трохи потренувати тему.
A Відео на цю тему також пояснює зв'язки.
У кінці статті є одна Область запитань та відповідей до електричного коливального контуру.

Ми розберемося з електричним коливальним контуром за мить. Якщо у вас все ще виникають проблеми з наведеним нижче вмістом, можливо, вам бракує декількох основ. У цьому випадку, будь ласка, подивіться на ці теми: конденсатори, котушки, джерело напруги та механічні вібрації.

Пояснення електричного коливального контуру

Що таке електричний коливальний контур? Для цього давайте розглянемо наступну схему. Це складається з:

джерело напруги U
конденсатор С
котушка L
перемикач на 1,2

Тепер застосовується таке:

На даний момент перемикач встановлений ліворуч. Це означає, що джерело напруги U і конденсатор C з'єднані лінією.
Тепер джерело напруги заряджає конденсатор.
На даний момент котушка взагалі не грає ролі.
Тепер ми трохи зачекаємо, поки джерело напруги наповнить конденсатор зарядами.
Потім ми перемикаємо перемикач з 1 на 2.

Джерело напруги більше не грає ролі.
Однак зараз ми маємо зв’язок між конденсатором і котушкою.
Конденсатор і котушка тепер утворюють замкнутий контур.
Зараз конденсатор розряджається, по котушці протікає електричний струм і створюється магнітне поле.
У міру розрядження конденсатора магнітне поле котушки стає сильнішим.
У якийсь момент конденсатор стає порожнім, а струм зменшується.
Через самоіндуктивність котушки котушка подає протилежний струм.
Цей протилежний струм зараз заряджає конденсатор у зворотному напрямку. Плюс і мінус змінились.
І як тільки конденсатор перезаряджається, гра починається спочатку: розрядіть конденсатор з котушкою магнітного поля, поки конденсатор не спорожнить і т.д.

Таким чином, заряд (енергія) йде від конденсатора до котушки, а від котушки назад до конденсатора. А відповідно і електрика. Тому струм і напруга коливаються, саме тому все це ще називають електричним коливальним контуром.

В електричному коливальному контурі виникає електромагнітне коливання, оскільки магнітне та електричне поле по черзі створюються/розбиваються.

Те, що ми щойно розглянули, - ідеальний випадок (якого насправді не існує). Оскільки ми не врахували тут, що ця схема також має опір (наприклад, через лінії). Те, що тут можна побачити, називається ідеальним коливальним контуром. Тут ми мали б незатухаючі коливання, тобто обмін між конденсатором і котушкою відбувався б без втрат. Насправді ці втрати енергії повинні були б бути компенсовані додаванням "нової енергії", щоб досягти приглушених коливань.

Скільки триває таке пригнічене коливання, можна розрахувати за формулою Томсона. Взаємна величина цього - частота - вказує, як часто відбувається таке коливання в секунду:

"T" - період у секундах
"f" - це частота в герцах
"С" - ємність конденсатора у фарадах
"L" - індуктивність котушки в Генрі

Приклади електричного коливального контуру

Давайте розглянемо ще один приклад електричного коливального контуру.

приклад 1:

Ми маємо ідеальний резонансний контур з індуктивністю 1 мГн і конденсатором 1 мкФ. Обчисліть період і частоту резонансного кола:

Рішення: Беремо формулу і вставляємо інформацію в рівняння. Ми замінюємо мілі на 10 -3 і µ на 10 -6. За допомогою цього ми обчислюємо число під корінь. Є ще одиниці виміру: HR = s 2. Я зберіг собі тут детальний висновок. Ми беремо корінь і робимо математику, щоб отримати Т. Взаємне значення тоді є частотою.

Завдання/вправи в електричному коливальному контурі

Відео електричний коливальний контур

Відео з електричним коливальним контуром

Це фізичне відео про електричний коливальний контур та гармонічні коливання. Спочатку ми пояснимо, що таке електричний коливальний контур: Він складається з джерела напруги, конденсатора та котушки. Тут також є перемикач. Перш за все, існує рівняння для розрахунку заряду. Опір ліній для розрахунку ігнорується. Коливання можна було б виміряти за допомогою осцилографа, але це стосується виведення математичного рівняння для коливань. Для цього ви повинні знати, що ховається за синусом і косинусом. Я знайшов це відео на Youtube.com.

Питання та відповіді електричний коливальний контур

У цьому розділі розглядаються типові питання та відповіді щодо електричного коливального контуру.

З: Як дізнатися про підключення до електричного коливального контуру?

В: Краще ще раз уважно прочитати статтю. Дотримуйтесь наведеного вище пункту точно ще раз. Подивіться ще раз на формулу. А потім знову займіться математикою. Ви також можете вирішити вищевказані завдання/вправи.