В разделе "Электромагнитные колебания" везде, где рассматриваются электрические цепи, содержащие конденсаторы, катушки индуктивности и сопротивления, рассматриваются процессы, происходящие при относительно медленно меняющихся величинах напряжения и силы тока.

В этом предположении закон Ома справедлив, если под величинами напряжения и тока понимать мгновенные значения этих величин.

Напомним, что ток – направленное движение заряженных частиц – мы рассматривали как следствие воздействия на эти частицы электрического поля. При изучении постоянного тока проявлялось воздействие только кулоновского электрического поля (связанного со взаимодействием заряженных частиц). За счет работы сторонних (некулоновских) сил между точками проводника создавалась постоянная разность потенциалов, которая и обуславливала существование электрического тока. При изучении постоянного тока мы рассматривали цепи, состоящие из источников тока и сопротивлений, соединенных проводниками. Конденсатор в цепи постоянного тока представляет из себя разрыв в цепи, а катушка индуктивности (если мы пренебрегаем её активным сопротивлением) – проводник. То есть потенциалы концов обмотки катушки в цепи постоянного тока одинаковы, а напряжение на катушке равно нулю.

В цепях переменного тока конденсаторы и катушки проявляют другие свойства.

Наша задача – изучить эти свойства, определить, как связаны величины тока и напряжения на конденсаторе и катушке индуктивности. На основании этих свойств установить законы, определяющие поведение электрических цепей переменного тока.

Мы установим, что в замкнутой цепи, состоящей из конденсатора и катушки индуктивности, возникает электрический ток, который меняется по гармоническому закону – свободные колебания, аналогичные колебаниям грузика на пружине, – и установим частоту этих колебаний.

Мы исследуем, как связаны ток и напряжение в цепи, содержащей активное сопротивление, конденсатор и катушку индуктивности, если они подключены к источнику переменного гармонического напряжения, и покажем, что в такой цепи возможен резонанс – резкое увеличение силы тока при совпадении частоты внешнего вынуждающего воздействия с частотой свободных колебаний в контуре.

  • Понравилось?