КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР – электрическая цепь, в которой могут происходить колебания с частотой, определяемой параметрами самой цепи. Простейший колебательный контур содержит катушку индуктивности и конденсатор, соединенный последовательно или параллельно. Если переключатель В (рис. 1) - разомкнут, то конденсатор С зарядится от батареи G до напряжения этой батареи. При замыкании переключателя конденсатор соединяется с катушкой индуктивности L. По мере разрядки конденсатора ток возрастает, и энергия электрического поля конденсатора переходит в энергию магнитного поля катушки. Когда конденсатор полностью разрядится, напряжение на его обмотках станет равно нулю – ток в контуре максимальный. Сила, поддерживающая ток, теперь отсутствует, и он начинает уменьшаться. ЭДС самоиндукции обратной полярности увеличивается, и конденсатор заряжается с новой полярностью. Роль источника тока выполняет катушка индуктивности. По мере зарядки конденсатора напряжение на его обкладках возрастает, а ток в контуре убывает. После окончания зарядки конденсатор начинает заряжаться и процесс повторяется.

Рисунок 1. Электрический колебательный контур
Частное от деления напряжения на ток в контуре называется волновым сопротивлением контура.
Индуктивное сопротивление катушки и емкостное сопротивление конденсатора при свободных колебаниях равны волновому сопротивлению.
В реальном колебательном контуре всегда имеется активное сопротивление. Поэтому со временем весь первоначальный запас энергии, сосредоточенный в конденсаторе, постепенно расходуется на активное сопротивление, и колебания затухают. Чем больше активное сопротивление, тем быстрее затухнут первоначальные колебания, уменьшатся амплитуды тока и напряжения. Если величина активного сопротивления R не превышает двойного волнового сопротивления контура, колебания затухнут. Если R больше указанного значения, то разряд происходит без колебаний, апериодически: напряжение и ток плавно уменьшаются до нуля. Для оценки “качества” колебательного контура вводится понятие о добротности контура Q. Она равна отношению волнового сопротивления контура к активному.
Величина, обратная добротности, называется затуханием контура. Чем больше добротность, тем дольше существуют свободные колебания и тем выше “качество” контура. Для характеристики скорости затухания колебаний вводится понятие декремента затухания, которое показывает, какая часть энергии расходуется в активном сопротивлении контура за половину периода.
Для получения незатухающих (вынужденных) колебаний в контуре необходим источник энергии переменного тока, сообщающий контуру энергию, равную потерям на активном сопротивлении R.

Рисунок 2. График изменения напряжения на конденсаторе UC при различной добротности Q.
Словарь Бензаря






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.