Лекция Материалық нүктенің кинематикасы. Кіріспе. Физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы. Физикалық шамалардың өлшемділігі және өлшеу бірліктері

Электромагниттік тербелістер. Тербелмелі контур.

Өшетін еркін тербелістер. Өшудің логарифмдік декременті.

Еріксіз электр тербелістері. Резонанс.

Электр және магнит өрісі энергияларының өзара түрленуімен қоса жүретін электр шамаларының (зарядтың, ток күшінің, кернеудің және т.б.) периодты өзгерістерін электромагниттік тербелістер деп атайды. Еркін электромагниттік тербелістерді тербелмелі контур деп аталатын және тізбектей жалғанған индуктивтілігі катушкамен сыйымдылығы конденсатордан тұратын (контурдың кедергісі ) қарапайым жүйенің көмегімен алуға болады.

Конденсатордың электр өрісі және катушканың магнит өрісі энергияларының қосындысы болып табылатын тербелмелі контурдың толық энергиясы уақытқа байланысты өзгермейді

Бұл өрнекті уақыт бойынша дифференциалдап алып және ток күшімен зарядтың өзара байланысын ескерсек, контурдағы заряд тербелісінің дифференциалды теңдеуін аламыз:

Бұл теңдеудің шешімі болып табылатын

өрнегіндегі - заряд тербелісінің амплитудасы, - циклдік жиілігі, - бастапқы фазасы. Циклдік жиілікпен өрнегі арқылы байланысқан тербеліс периоды Томсон формуласының көмегімен анықталады:

.

Сөйтіп, контурдағы зарядтың еркін электромагниттік тербелістері гармониялық тербеліс болып табылады.

Тербелмелі контурдағы ток күші

,

мұндағы - ток күшінің амплитудасы. ток күшінің тербелісі заряд тербелісінен фаза бойынша –ге , ал уақыт бойынша - -ке озып отырады.

Конденсатордағы кернеудің уақытқа орай өзгеру заңы

,

мұндағы - кернеу тербелісінің амплитудасы. Кез келген нақты контурдың кедергісі болады. Сондықтан ондай контурдағы еркін тербелістер бара-бара өшеді. Кирхгоф ережесіне сәйкес

Бұл теңдеудің шешімі зарядтың еркін өшетін тербелісі болып табылады