Колебательный контур в цепи переменного тока

Сегодня четверг, 30 августа 2012 г.

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

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

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

Вынужденные электромагнитные колебания в колебательном контуре

Вынужденные электромагнитные колебания в колебательном контуре

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.

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.

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.

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

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

Вопросы
4. Охарактеризуйте явление резонанса в колебательном контуре. Как используется явление резонанса в радиотехнике?
Ответ
Резонанс в колебательном контуре – это физическое явление рез-
кого 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

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

задачи
.

задачи
.

задачи
.

задачи
.

Задача ЕГЭ

Задача ЕГЭ

Задача ЕГЭ

Задача ЕГЭ

Задача ЕГЭ

C
L
К
К
q = max
W эл =max
-
+
-
+
-
+

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

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

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

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

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

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