Табличный конспект урока по теме Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания и волны


Электромагнитные колебания.
Периодические (или почти периодические) взаимосвязанные изменения зарядов, токов, напряженностей электрического и магнитного полей.


Колебательный контур

Колебательный контур - электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью C, катушки индуктивностью L и резистора сопротивлением R(иногда пренебрежительно мало, считается равным нулю)



Электроемкость плоского конденсатора
Электроёмкость плоского конденсатора определяется его геометрическими размерами- площадью обкладок конденсатора, расстоянием между обкладками конденсатора и свойствами диэлектрика


ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Циклическая частота
Частота колебаний за 2
· секунд


Уравнения для заряда является гармоническая функция
Функция,меняющаяся по гармоническому закону


Период колебаний в контуре формула (Томсона):


Время , в течение которого происходит перезарядка конденсатора


Фаза колебаний
Величина , стоящая под знаком синуса или косинуса

· =
·t +
·0,

График зависимости заряда от времени(от фазы)
Графическое изображение колебаний отражающая функцию, меняющуюся по гармоническому закону.


Энергия колебательного контура
Энергия колебательного контура складывается из энергии электрического поля конденсатора и энергии магнитного поля катущки с током


ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Электромагнитные волны
Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны.




Решите задачи

1.Вычислить частоту собственных колебаний в контуре, если активное сопротивление контура равно нулю, индуктивность контура 12мГн, а его емкость 0,83 мкФ(. f=1550 Гц).

2.Определить период и частоту собственных колебаний в контуре при ёмкости 2,2 мкФ и индуктивности 0,65 мкФ(. T=0, 24 мс; f=4200 Гц).13 EMBED Equation.3 1415

3.Что произойдет с собственными колебаниями в контуре, активным сопротивлением которого можно пренебречь, если его ёмкость в три раза увеличить, а индуктивность в три раза уменьшить? ( Ничего не изменится)

4.Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 0,025 мкФ и катушки с индуктивностью I,0,15 мГн. Активным сопротивлением цепи пренебрегаем. Конденсатор заряжен количеством электричества 2,5.10-6 кл.
Написать для данного контура уравнение изменения разности потенциалов на обкладках конденсатора и силы тока в цепи в зависимости от времени. Найти значение разности потенциалов на обломках конденсатора и силы тока в цепи в моменты времени Т/8, T/4 b T/2c. Построить графики этих зависимостей в пределах одного периода.
1) U=100 Cos (213 EMBED Equation.3 1415·103t) В; I = -15,7 Sin (213 EMBED Equation.3 1415 ·103t) мА 2) U1=70, 7 В; I1 = -11.1 мА; U2=0; I2 = -15.67 мА 3) U3 = -100 В; I3=0

5.Уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре дано в виде U=50 Cos (10413 EMBED Equation.3 1415t) В .Ёмкость конденсатора равна 10-7 ф. Найти период колебания, индуктивность контура, закон изменения со временем силы тока в цепи, длину волны, соответствующую этому контуру( T=2.10-4с; L= 10, 15 мГн; I = -157 Sin (10413 EMBED Equation.3 1415t) мА), 13 EMBED Equation.3 1415=6.104м)

6.Чему равна длина волны, создаваемой радиостанцией, работающей на частоте 1,5.103 КГц( 13 EMBED Equation.3 1415=200 м)

7.Колебательный контур имеет ёмкость 28мф и индуктивность 0,12 мГн. Какой длины электромагнитные волны в вакууме создаёт этот контур, когда в нем происходит колебания с собственной частотой?(13 EMBED Equation.3 1415=10.5 м)

8.Катушка, индуктивность которой 3.10-5Гн, присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 100 см2 и расстоянием между ними 0.1 мм. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур резонирует на волну длиной 750 м?(13 EMBED Equation.3 1415)

9.Какую индуктивность надо включить в колебательный контур, чтобы при ёмкости 2 мкФ, получить звуковую частоту 1000 Гц?(.L= 12,7мГн)

10.На какой диапазон волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность равна 2.10-3 Гн, а ёмкость может меняться от 62 до 480 см? Активное сопротивление контура ничтожно мало(13 EMBED Equation.3 14151=700 м; 13 EMBED Equation.3 14152= 1950 м)

Рисунок 13Рисунок 1Рисунок 15Рисунок 8Рисунок 5Рисунок 6Рисунок 7Рисунок 11