Prezentări de fizică circuit oscilator clasa a IX-a. Vibrații electromagnetice

Test de fizică Circuit oscilator, Obținerea oscilațiilor electromagnetice pentru elevii clasei a IX-a cu răspunsuri. Testul include 10 întrebări cu răspunsuri multiple.

1. În circuitul oscilator, după descărcarea condensatorului, curentul nu dispare imediat, ci scade treptat, reîncărcând condensatorul. Acest lucru se datorează fenomenului

1) inerție
2) inducție electrostatică
3) auto-inducere
4) emisie termoionică

2. Cum se va schimba perioada vibratii naturale circuit, dacă inductanța acestuia este mărită de 10 ori și capacitatea sa este redusă de 2,5 ori?

1) Va crește de 2 ori
2) Va scădea de 2 ori
3) Va crește de 4 ori
4) Va scădea de 4 ori

3. Cum se va schimba perioada de oscilații naturale a circuitului dacă inductanța acestuia este crescută de 20 de ori și capacitatea sa este redusă de 5 ori?

1) Va crește de 2 ori
2) Va scădea de 2 ori
3) Va crește de 4 ori
4) Va scădea de 4 ori

4. Circuitul oscilator este format dintr-un condensator cu capacitate electrică CUși inductori L. Cum se va schimba perioada oscilațiilor electromagnetice din acest circuit dacă atât capacitatea electrică a condensatorului, cât și inductanța bobinei sunt crescute de 4 ori?

1) Nu se va schimba
2) Va crește de 4 ori
3) Va scădea de 4 ori
4) Va scădea de 16 ori

5. LA

1) Va scădea de 2 ori
2) Va crește de 2 ori
3) Va scădea de 4 ori
4) Va crește de 4 ori

6. Cum se va schimba perioada de oscilații electromagnetice naturale în circuit dacă cheia LA treci din poziția 1 în poziția 2?

1) Va scădea de 4 ori
2) Va crește de 4 ori
3) Va scădea de 2 ori
4) Va crește de 2 ori

7. Cum se va schimba perioada de oscilații electromagnetice naturale în circuit dacă cheia LA treci din poziția 1 în poziția 2?

1) Va scădea de 9 ori
2) Va crește de 9 ori
3) Va scădea de 3 ori
4) Va crește de 3 ori

8. Cum se va schimba perioada de oscilații electromagnetice naturale în circuit dacă cheia LA treci din poziția 1 în poziția 2?

1) Va scădea de 4 ori
2) Nu se va schimba
3) Va scădea de 2 ori
4) Va crește de 2 ori

9. Figura prezintă un grafic al curentului în funcție de timp într-un circuit oscilator în timpul oscilațiilor libere. Dacă capacitatea condensatorului este crescută de 4 ori, atunci perioada de oscilații naturale a circuitului va deveni egală

1) 2 µs
2) 4 µs
3) 8 µs
4) 16 µs

10. Figura prezintă un grafic al curentului în funcție de timp într-un circuit oscilator în timpul oscilațiilor libere. Dacă bobina din acest circuit este înlocuită cu o altă bobină, a cărei inductanță este de 4 ori mai mică, atunci perioada de oscilație a circuitului va fi egală cu

1) 1 µs
2) 2 µs
3) 4 µs
4) 8 µs

Răspunsuri la testul de fizică Circuit oscilant, care produce oscilații electromagnetice
1-3
2-1
3-1
4-2
5-1
6-4
7-3
8-2
9-3
10-2

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

Circuit oscilator. Vibrații electromagnetice. Principiul comunicațiilor radio și televiziunii Lecția nr. 51

Oscilațiile electromagnetice sunt modificări periodice în timp ale cantităților electrice și magnetice (sarcină, curent, tensiune, intensitate, inducție magnetică etc.) în circuit electric. După cum se știe, pentru a crea o undă electromagnetică puternică care ar putea fi înregistrată de instrumente la distanțe mari de antena emițătoare, este necesar ca frecvența undei să fie de cel puțin 0,1 MHz.

Una dintre părțile principale ale generatorului este circuitul oscilator - acesta este un sistem oscilator format dintr-o bobină de inductanță L conectată în serie, un condensator cu o capacitate C și un rezistor cu rezistență R.

După ce au inventat borcanul Leyden (primul condensator) și au învățat cum să îi transmită o sarcină mare folosind o mașină electrostatică, au început să studieze descărcarea electrică a borcanului. Închizând căptușelile unui borcan Leyden cu o bobină, ei au descoperit că spițele de oțel din interiorul bobinei erau magnetizate. Lucrul ciudat era că era imposibil de prezis care capăt va fi al miezului bobinei polul nord, și care este sudic. Nu s-a înțeles imediat că atunci când un condensator este descărcat printr-o bobină, au loc oscilații în circuitul electric.

Perioada oscilațiilor libere este egală cu perioada naturală a sistemului oscilator, în acest caz perioada circuitului. Formula pentru determinarea perioadei oscilațiilor electromagnetice libere a fost obținută de fizicianul englez William Thomson în 1853.

Circuitul transmițătorului lui Popov este destul de simplu - este un circuit oscilator, care constă din inductanță (înfășurarea secundară a bobinei), o baterie alimentată și o capacitate (eclator). Dacă apăsați tasta, o scânteie sare în eclatorul bobinei, provocând oscilații electromagnetice în antenă. Antena este un vibrator deschis și emite unde electromagnetice, care, ajungând la antena stației de recepție, excită în ea oscilații electrice.

Pentru a înregistra undele primite, Alexander Stepanovici Popov a folosit un dispozitiv special - un coherer (din latinescul „coerență” - coeziune), constând dintr-un tub de sticlă care conține pilitură de metal. La 24 martie 1896, primele cuvinte au fost transmise folosind codul Morse - „Heinrich Hertz”.

Deși receptoarele radio moderne seamănă foarte puțin cu receptorul lui Popov, principiile de bază ale funcționării lor sunt aceleași.

Concluzii principale: – Un circuit oscilator este un sistem oscilator format dintr-o bobină, un condensator și o rezistență activă conectate în serie. – Oscilațiile electromagnetice libere sunt oscilații care apar într-un circuit oscilator ideal datorită consumului de energie transmisă acestui circuit, care nu este ulterior completată. – Perioada oscilațiilor electromagnetice libere poate fi calculată folosind formula lui Thomson. – Din această formulă rezultă că perioada circuitului oscilator este determinată de parametrii elementelor sale constitutive: inductanța bobinei și capacitatea condensatorului. – Comunicarea radio este procesul de transmitere și recepție a informațiilor cu ajutorul undelor electromagnetice. – Modulația de amplitudine este procesul de modificare a amplitudinii oscilațiilor de înaltă frecvență cu o frecvență egală cu frecvența semnalului sonor. – Procesul invers de modulare se numește detecție.

Difuzarea radio (adică transmisia de informații sonore pe distanțe lungi) se realizează folosind unde electromagnetice emise de antena unui dispozitiv de transmisie radio. Să ne amintim că sursa undelor electromagnetice sunt particulele încărcate în mișcare accelerate. Aceasta înseamnă că pentru ca antena să radieze unde electromagnetice, este necesară excitarea vibrațiilor electronilor liberi din ea. Astfel de oscilații se numesc electromagnetice (deoarece generează un câmp electromagnetic care se propagă în spațiu sub formă de unde electromagnetice).

Pentru a crea o undă electromagnetică puternică care ar putea fi înregistrată de instrumente aflate la distanțe mari de antena care o emite, este necesar ca frecvența undei să fie de cel puțin 0,1 MHz (10 5 Hz) 1. Oscilațiile de astfel de frecvențe înalte nu pot fi obținute de la un generator de curent electric alternativ. Prin urmare, acestea sunt furnizate antenei de la un generator de oscilații electromagnetice de înaltă frecvență găsit în fiecare dispozitiv de transmisie radio.

Una dintre părțile principale ale generatorului este un circuit oscilant - un sistem oscilator în care pot exista oscilații electromagnetice libere. Circuitul oscilant este format dintr-un condensator (sau o bancă de condensatoare) și o bobină de sârmă.

Puteți obține oscilații electromagnetice libere și puteți verifica existența lor folosind instalația prezentată în Figura 137.

Orez. 137. Instalatie pentru obtinerea de oscilatii electromagnetice libere

Bobina 4 cu miezul 5 (Fig. 137, a) este alcătuită din două înfășurări: primar 4 1 (de 3600 de spire) și secundar 4 2 (situat deasupra primarului în partea mijlocie și având 40 de spire).

Înfășurarea primară a bobinei și banca de condensatoare 2, conectate între ele printr-un comutator 3, formează un circuit oscilator. Înfășurarea secundară este conectată la galvanometrul 6, care va înregistra apariția oscilațiilor în circuit.

Să punem comutatorul în poziția 3 1 (Fig. 137, b), conectând bateria condensatoarelor la o sursă de curent continuu 1. Bateria va fi încărcată de la sursă. Să mutam comutatorul în poziția 3 2, conectând bateria la bobină. În acest caz, acul galvanometrului va face mai multe oscilații amortizate, deviând de la diviziunea zero într-o direcție sau alta și se va opri la zero.

Pentru a explica fenomenul observat, să ne întoarcem la Figura 138. Să presupunem că la încărcarea de la o sursă de curent (comutator în poziția 3 1), condensatorul a primit o anumită sarcină maximă q m. Să presupunem că placa sa superioară este încărcată pozitiv, iar partea inferioară - negativ (Fig. 138, a). Între plăci au apărut o tensiune Um și un câmp electric cu energie E el m.

Orez. 138. Explicația apariției și existenței oscilațiilor electromagnetice într-un circuit oscilator

Când există un scurtcircuit la bobină (întrerupător în poziția 3 2) în momentul în care luăm drept început al numărării timpului, condensatorul începe să se descarce și apare un curent electric în circuit. Puterea curentului crește treptat, deoarece curentul de auto-inducție generat în bobină este direcționat opus curentului creat de condensatorul de descărcare.

După o anumită perioadă de timp t 1 de la începutul descărcării, condensatorul va fi complet descărcat - sarcina sa, tensiunea dintre plăci și energia câmp electric va fi egal cu zero (Fig. 138, b). Dar, conform legii conservării energiei, energia câmpului electric nu a dispărut - s-a transformat în energie câmp magnetic curentul bobinei, care în acest moment atinge valoarea maximă E mag m. Cea mai mare valoare energia corespunde cu cea mai mare putere a curentului I m.

Pe măsură ce condensatorul este descărcat, curentul din circuit începe să scadă. Dar acum curentul de auto-inducție este direcționat în aceeași direcție cu curentul condensatorului descărcat și împiedică scăderea acestuia. Datorită curentului de auto-inducție, în momentul 2t 1 de la începutul descărcării, condensatorul va fi reîncărcat: sarcina lui va fi din nou egală cu q m, dar acum placa superioară va fi încărcată negativ, iar placa de jos va fi încărcat pozitiv (Fig. 138, c).

Este clar că după o perioadă de timp egală cu 3t 1, condensatorul va fi din nou descărcat (Fig. 138, d), iar după 4t l va fi încărcat în același mod ca în momentul în care a început descărcarea (Fig. 138, e).

Într-o perioadă de timp egală cu 4t 1, a avut loc o oscilație completă. Aceasta înseamnă T = 4t 1, unde T este perioada de oscilație (a t 1, 2 t1, 3t 1 - un sfert, jumătate și, respectiv, trei sferturi de perioadă).

Când puterea curentului și direcția sa se schimbă periodic în bobina 4 1, curentul creat de aceasta se modifică în mod corespunzător. flux magnetic străpungerea bobinei 4 2. În același timp, apare în el un curent de inducție alternativ, care este înregistrat de un galvanometru. Pe baza faptului că acul galvanometrului a făcut mai multe oscilații amortizate și s-a oprit la zero, putem concluziona că și oscilațiile electromagnetice au fost amortizate. Energia primită de circuit de la sursa de curent a fost cheltuită treptat pentru încălzirea părților conductoare ale circuitului. Când sursa de energie s-a epuizat, vibrațiile s-au oprit.

Să reamintim că oscilațiile care apar numai datorită aportului inițial de energie se numesc libere. Perioada oscilațiilor libere este egală cu perioada naturală a sistemului oscilator, în acest caz perioada circuitului oscilator. Formula pentru determinarea perioadei oscilațiilor electromagnetice libere a fost obținută de fizicianul englez William Thomson în 1853. Se numește formula lui Thomson și arată astfel:

Din această formulă rezultă că perioada circuitului oscilator este determinată de parametrii elementelor sale constitutive: inductanța bobinei și capacitatea condensatorului. De exemplu, atunci când capacitatea sau inductanța este redusă, perioada de oscilație ar trebui să scadă și frecvența lor ar trebui să crească. Să verificăm acest lucru experimental. Să reducem capacitatea bateriei deconectând mai mulți condensatori de la ea. Vom vedea că oscilațiile acului galvanometrului au devenit mai dese.

La începutul paragrafului, sa remarcat că oscilațiile de înaltă frecvență furnizate antenei sunt necesare pentru a crea unde electromagnetice. Dar pentru ca o undă să fie emisă o perioadă lungă de timp este nevoie de oscilații continue. Pentru a crea oscilații continue în circuit, este necesară completarea pierderilor de energie prin conectarea periodică a condensatorului la o sursă de curent. Acest lucru se face automat în generator.

Întrebări

1. De ce sunt introduse undele electromagnetice în antenă?
2. De ce sunt folosite undele electromagnetice de înaltă frecvență în emisiunile radio?
3. Ce este un circuit oscilator?
4. Spuneți-ne despre scopul, progresul și rezultatul observat al experimentului prezentat în Figura 137. Cum ar putea galvanometrul să înregistreze oscilațiile care au loc în acest circuit?
5. Ce transformări energetice au loc ca urmare a oscilațiilor electromagnetice?
6. De ce curentul din bobină nu se oprește atunci când condensatorul este descărcat?
7. De ce depinde perioada intrinsecă a unui circuit oscilator? Cum poate fi schimbat?

Exercițiul 42

Circuitul oscilator este format dintr-un condensator variabil și o bobină. Cum să obțineți oscilații electromagnetice în acest circuit, ale căror perioade ar diferi cu un factor de 2?

1 Domeniul de propagare al unei unde depinde de puterea sa P, iar puterea depinde de frecvența v: P - v 4. Din această dependență rezultă că o scădere a frecvenței unei unde, de exemplu, de numai 2 ori va duce la o scădere a puterii sale de 16 ori și o scădere corespunzătoare a domeniului de propagare.

Acord

Reguli de înregistrare a utilizatorilor pe site-ul „MARCA DE CALITATE”:

Este interzisă înregistrarea utilizatorilor cu porecle similare cu: 111111, 123456, ytsukenb, lox etc.;

Este interzisă reînregistrarea pe site (crearea de conturi duplicate);

Este interzisă utilizarea datelor altor persoane;

Este interzisă utilizarea adreselor de e-mail ale altor persoane;

Reguli de conduită pe site, forum și în comentarii:

1.2. Publicarea datelor personale ale altor utilizatori în profil.

1.3. Orice acțiuni distructive în legătură cu această resursă (scripturi distructive, ghicirea parolei, încălcarea sistemului de securitate etc.).

1.4. Folosiți ca poreclă cuvinte obsceneși expresii; expresii care încalcă legile Federația Rusă, standardele de etică și moralitate; cuvinte și expresii asemănătoare poreclelor administrației și moderatorilor.

4. Încălcări ale categoriei a 2-a: Se pedepsește cu interzicerea completă a trimiterii oricărui tip de mesaje timp de până la 7 zile. 4.1 Publicarea de informații care intră sub incidența Codului Penal al Federației Ruse, a Codului Administrativ al Federației Ruse și contravine Constituției Federației Ruse.

4.2. Propaganda sub orice forma de extremism, violenta, cruzime, fascism, nazism, terorism, rasism; incitarea la ură interetnică, interreligioasă și socială.

4.3. Discuție incorectă asupra lucrării și insulte la adresa autorilor textelor și notițelor publicate pe paginile „SEMNE DE CALITATE”.

4.4. Amenințări la adresa participanților la forum.

4.5. Postarea de informații în mod deliberat false, calomnie și alte informații care discreditează onoarea și demnitatea atât a utilizatorilor, cât și a altor persoane.

4.6. Pornografie în avatare, mesaje și citate, precum și link-uri către imagini și resurse pornografice.

4.7. Discuție deschisă asupra acțiunilor administrației și moderatorilor.

4.8. Discuție publică și evaluare a regulilor actuale sub orice formă.

5.1. Înjurăturile și blasfemia.

5.2. Provocari (atacuri personale, discreditare personala, formarea negativului reacție emoțională) și hărțuirea participanților la discuții (utilizarea sistematică a provocărilor față de unul sau mai mulți participanți).

5.3. Provocarea utilizatorilor să intre în conflict între ei.

5.4. Nepoliticos și grosolănie față de interlocutori.

5.5. Obținerea personală și clarificarea relațiilor personale pe firele de forum.

5.6. Inundații (mesaje identice sau fără sens).

5.7. Scrierea greșită intenționată a poreclelor sau a numelor altor utilizatori într-o manieră ofensatoare.

5.8. Editarea mesajelor citate, denaturarea sensului acestora.

5.9. Publicarea corespondenței personale fără acordul expres al interlocutorului.

5.11. Trollingul distructiv este transformarea intenționată a unei discuții într-o încăierare.

6.1. Supracitarea (citarea excesivă) a mesajelor.

6.2. Utilizarea unui font roșu destinat corecțiilor și comentariilor de către moderatori.

6.3. Continuarea discuțiilor despre subiecte închise de un moderator sau administrator.

6.4. Crearea de subiecte care nu au conținut semantic sau sunt provocatoare în conținut.

6.5. Crearea unui subiect sau a unui titlu de mesaj în întregime sau parțial cu majuscule sau limba straina. Se face o excepție pentru titlurile subiectelor permanente și subiectele deschise de moderatori.

6.6. Creați o semnătură într-un font mai mare decât fontul de post și utilizați mai mult de o paletă de culori în semnătură.

7. Sancțiuni aplicate celor care încalcă Regulile Forumului

7.1. Interzicerea temporară sau permanentă a accesului la Forum.

7.4. Ștergerea unui cont.

7.5. blocare IP.

8. Note

8.1 Sancțiunile pot fi aplicate de către moderatori și administrație fără explicații.

8.2. Pot fi aduse modificări acestor reguli, care vor fi comunicate tuturor participanților la site.

8.3. Utilizatorilor li se interzice utilizarea clonelor în perioada în care porecla principală este blocată. În acest caz, clona este blocată pe termen nelimitat, iar porecla principală va primi o zi suplimentară.

8.4 Un mesaj care conține un limbaj obscen poate fi editat de un moderator sau administrator.

9. Administrare Administrația site-ului „SEMNE DE CALITATE” își rezervă dreptul de a șterge orice mesaje și subiecte fără explicații. Administrația site-ului își rezervă dreptul de a edita mesajele și profilul utilizatorului dacă informațiile din acestea încalcă doar parțial regulile forumului. Aceste puteri se aplică moderatorilor și administratorilor. Administrația își rezervă dreptul de a modifica sau completa aceste Reguli, dacă este necesar. Necunoașterea regulilor nu exonerează utilizatorul de responsabilitatea pentru încălcarea acestora. Administrația site-ului nu este în măsură să verifice toate informațiile publicate de utilizatori. Toate mesajele reflectă doar opinia autorului și nu pot fi folosite pentru a evalua opiniile tuturor participanților la forum în ansamblu. Mesajele angajaților și moderatorilor site-ului sunt o expresie a opiniilor lor personale și pot să nu coincidă cu opiniile editorilor și conducerii site-ului.

Data: ___________ Semnătura: __________Clasa: clasa a IX-a Articol: fizicăProfesorul Cernobaev A.Yu.

Subiect: " OSCILAȚII ELECTROMAGNETICE”

Scopul lecției:
Sarcini: Educațional: promovarea unei culturi a muncii fizice; atenție atunci când explică material nou. Educațional: Dați conceptul de pendul matematic și cu arc,explorați conceptul de oscilații electromagnetice și studiați formula lui Thomson
Dezvoltare: promovează dezvoltarea activității mentale.
Cerințe pentru cunoștințe și abilități: Elevii ar trebui să știe: -ceea ce se numeste vibratie libera si fortata - ceea ce se numește circuit oscilator, definirea oscilațiilor electromagnetice Elevii trebuie să fie capabili: - calculați 1, T, t, k, și pe bază de formule pentru perioada de matematică. și pendule cu arc; - rezolva probleme calitative, explica fenomene pe baza a ceea ce s-a invatat; - aplicați formula lui Thomson la rezolvarea problemelor
Tip de lecție:lecție combinată
Software : manual, registrul de lucru, tablă, material de referință și material suplimentar sugerat de profesor.

Plan:

I Org. momentII Verificarea temelorIII Sondaj oral pe teme trecute: „Conversia energiei în timpul miscare oscilatoare» 1.Vibrații electromagnetice 2. Formula lui Thomson 3. Rezolvarea problemelorV ReflecțieVI RezumatVII Teme pentru acasă

Progresul lecției:

I Org. momentII Verificarea temelor:III Sondaj oral pe subiecte trecute: „mișcare oscilatoare”- În ce poziție? energie cinetică a unui corp în mișcare oscilatorie este cea mai mare? De ce? - În ce poziție este cea mai mare energia potențială a pendulului cu arc? De ce? - Care este energia totală a corpului oscilant în orice punct al traiectoriei? - Ce exemple de oscilații amortizate puteți da? IV Studierea materialelor noi:

OSCILAȚII ELECTROMAGNETICE

1. Descoperirea oscilațiilor electromagnetice a fost neașteptată. După ce au inventat cel mai simplu condensator și au învățat cum să-i transmită o sarcină mare folosind o mașină electrostatică, oamenii de știință au început să-i observe sarcina electrică. Ați aflat despre cel mai simplu condensator - un borcan Leyden - în clasa a VIII-a. Prin scurtcircuitarea căptușelilor unui borcan Leyden cu o bobină de sârmă, ei au descoperit că spițele de oțel din interiorul bobinei erau magnetizate. Nu era nimic ciudat în asta, deoarece curentul electric ar trebui să magnetizeze miezul de oțel al bobinei. Lucrul surprinzător a fost că era imposibil de prezis care capăt al miezului bobinei magnetizate va fi polul nord și care va fi polul sud. Experimentele efectuate în aceleași condiții au dat rezultate diferite. Oamenii de știință nu și-au dat seama imediat că atunci când un condensator este descărcat printr-o bobină, apar oscilații. În timpul descărcării, condensatorul reușește să se reîncarce de mai multe ori, iar curentul electric își schimbă și direcția. Din această cauză, miezul poate fi magnetizat diferit, iar polii săi se schimbă alternativ. Deci, atunci când un condensator este descărcat, încărcarea, curentul, tensiunea, câmpurile electrice și magnetice se modifică periodic (sau aproape periodic). Modificările periodice ale acestor mărimi se numesc oscilații electromagnetice. Producerea oscilațiilor electromagnetice este aproape la fel de simplă ca a face un corp să vibreze prin agățarea acestuia de un arc. Dar observarea oscilațiilor electromagnetice nu mai este atât de ușoară. La urma urmei, nu vedem direct nici supradescărcarea condensatorului, nici curentul din bobină. În plus, oscilațiile apar de obicei cu o frecvență foarte mare. Cel mai potrivit dispozitiv pentru observarea și studierea oscilațiilor electromagnetice este un osciloscop electronic. Oscilațiile electromagnetice apar într-un circuit electric format dintr-un banc de condensatori și un inductor (Fig. 89, 6). Un circuit format dintr-un condensator și o bobină conectate în serie și care permite producerea de oscilații electromagnetice se numește circuit oscilator. O astfel de instalație constă dintr-o sursă de curent (1), o bancă de condensatoare (2), un inductor (3), un osciloscop electronic (4) și un comutator (5). Capacitatea bateriei (C) poate fi schimbată prin mișcarea mânerului și pornirea diferiților condensatori. De asemenea, puteți modifica inductanța (b) a bobinei, inclusiv un număr mai mare sau mai mic de spire ale înfășurării sau prin introducerea unui miez de oțel în bobină. O diagramă schematică a unei astfel de instalații este prezentată în Fig. 89, a. Când comutatorul este rotit spre stânga (Fig. 89, a, poziția b), condensatorul este conectat la o sursă de curent și o sarcină electrică începe să se acumuleze pe plăcile sale, adică. condensatorul începe să se încarce. Și dacă mutați mânerul spre dreapta (poziția 7), atunci sursa de curent este oprită, iar înfășurarea bobinei este conectată la bornele condensatorului. În acest caz, condensatorul începe să se descarce prin bobină și un curent electric trece prin înfășurare.

Astfel de procese care se schimbă alternativ în circuitul oscilator pot fi văzute pe ecranul unui osciloscop. În condiții ideale, când rezistența electrică este egală sau apropiată de zero, pe ecran pot fi observate oscilații electromagnetice libere (Fig. 89, . Iar în cazul în care rezistența electrică a circuitului este mare, o oscilogramă a unui atenuat pe ecranul osciloscopului apare oscilația (Fig. 90) Pe măsură ce capacitatea electrică a condensatorului din instalație crește, oscilograma se întinde pe direcția orizontală În consecință, cu creșterea capacității circuitului oscilator, perioada oscilației electromagnetice. crește (frecvența scade în consecință, când scade capacitatea, scade și perioada de oscilație, iar frecvența crește în mod natural, prin modificarea inductanței bobinei). Mărimi fizice- inductanta si capacitate - stii de la cursul de fizica clasa a VIII-a. Pe măsură ce inductanța crește, perioada de oscilație crește și, invers, pe măsură ce inductanța scade, perioada se scurtează. Acest rezultat este similar cu modificarea perioadei de oscilație a unui pendul cu arc atunci când masa sarcinii și rigiditatea arcului se modifică. Astfel, perioada de oscilație electromagnetică liberă în circuitul oscilator este calculată prin inductanța circuitului (L) și capacitatea (C) conform formulei:

Această expresie este în onoarea lui numită formula lui Thomson. Pentru a obține perioada (T) în secunde (s), inductanța (L) trebuie exprimată în henry (H) și capacitatea (C) în faradi (F). Fenomenele dintr-un circuit oscilator sunt similare cu cele dintr-un pendul cu arc. Într-adevăr, pentru ca oscilațiile să apară într-un pendul cu arc, arcul trebuie să fie deformat (comprimat), conferindu-i energie potențială (Fig. 91, a). În mod similar, pentru a avea loc oscilații în circuitul oscilator, condensatorul trebuie să fie încărcat și astfel să concentreze energia câmpului electric în el (Fig. 91, 6).

După un sfert din perioadă, deformația arcului dispare, iar sarcina trece de poziția de echilibru cu viteza maximă. În acest caz, energia potențială a arcului este convertită în energia cinetică a sarcinii (Fig. 91, c). În același mod, după un sfert din perioadă, condensatorul este descărcat, iar un curent electric de putere maximă trece prin înfășurarea bobinei. Energia câmpului electric al condensatorului s-a transformat în energia câmpului magnetic al bobinei (Fig. 91, e). În continuare, sarcina, continuându-și mișcarea, întinde arcul, iar la sfârșitul semiperioadei, energia cinetică a sarcinii se transformă din nou în energia potențială a arcului (Fig. 91, e). În mod similar, sarcinile electrice, datorită energiei câmpului magnetic, încep să se acumuleze pe plăcile condensatorului, iar la sfârșitul semiciclului, energia câmpului magnetic al bobinei este convertită în energia câmpul electric al condensatorului (Fig. 91, e). Acest proces se repetă din nou, iar la sfârșitul perioadei sistemul revine la starea inițială (Fig. 91, g, h, i, j). Astfel, putem concluziona: într-un circuit format dintr-un condensator și un inductor, atunci când condensatorul este din nou descărcat, apar oscilații electromagnetice. Rezolvarea problemelor: nr. 3. Pentru a demonstra oscilațiile electromagnetice lente, un circuit oscilator este asamblat cu un condensator cu o capacitate de 2,5 μF. Care ar trebui să fie inductanța bobinei cu o perioadă de oscilație de 0,2 s?

Dat:

№2. Care ar trebui să fie lungimea unui pendul matematic pentru ca perioada sa de oscilație să fie egală cu 1 s? №4. Cu ce ​​perioadă va oscila pe suprafața Lunii un pendul matematic de 1 m lungime? Accelerația gravitației pe Lună este de 1,62 m/s 2 . Exercițiul 23: №2. Cum se va schimba perioada de oscilație a unui pendul dacă este mutat de pe Pământ pe Lună? Masa Lunii este de 81 de ori mai mică decât masa Pământului, iar raza Pământului este de 3,7 ori mai mică decât raza Lunii. №3. Un corp care cântărește 200 g suspendat pe un arc cu o rigiditate de 16 N/m oscilează cu o amplitudine de 2 cm în plan orizontal. Defini frecventa ciclica vibrațiile corpului și energia sistemului. Exercițiul 24: №1. Circuitul oscilator este format dintr-un condensator cu o capacitate de 250 pF și o bobină cu o inductanță de 10 mH. Determinați perioada și frecvența oscilațiilor libere. Nu. 2. Este necesar să se monteze un circuit oscilant cu o frecvență de 3 MHz folosind o bobină cu o inductanță de 1,3 mH. Care ar trebui să fie capacitatea condensatorului?

V Reflecție- Ce este un pendul matematic? - Ce determină perioada de oscilație a unui pendul matematic? - Ce determină perioada de oscilație a unui corp sub influența forței elastice? - Cum găsiți zăcăminte minerale folosind pendulele instrumentale? - Ce vibrații se numesc libere? - De ce se estompează vibrațiile? - Cum afectează forța de frecare amplitudinea oscilațiilor? - De ce nu pot fi numite oscilații amortizate armonice? - Ce determină frecvența naturală a unui sistem oscilator? - Ce sunt oscilațiile forțate? - La ce frecvență au loc oscilații forțate? - Cum depinde amplitudinea oscilațiilor forțate de frecvență? - Ce fenomen se numește rezonanță? - Ce exemple de utilizare a rezonanței puteți da? - Ce este un circuit oscilator? Desenează-i diagrama. - Ce trebuie făcut pentru ca oscilații libere să apară în circuitul oscilator? - De ce se diminuează oscilațiile electromagnetice libere? - Cum afectează modificarea capacității unui condensator perioada de oscilație liberă în circuit? - Cum afectează o modificare a inductanței bobinei perioada de oscilație liberă în circuit? - Ce formulă exprimă perioada de oscilații libere într-un circuit oscilator? În ce unități se măsoară cantitățile incluse în acesta? VI RezumatVII Tema pentru acasă: § 54-55 Exercițiul 45 Nr. 2.5 Exercițiul 46 Exercițiul 22: