Головна

Коливальний контур, вільні незгасаючі і затухаючі електричні коливання.

  1. А) Теплові конденсаційні електричні станції (КЕС)
  2. Автоколебательний мультивибратор.
  3. Акустичні та електричні лінії зв'язку.
  4. АКУСТИЧНІ КОЛИВАННЯ. ЇХ ІСТ-КІ. Пов-Е НА ЛЮДИНУ
  5. Б). коливальний процес
  6. Квиток 19. Вільні і вимушені електромагнітні коливання. Коливальний контур і перетворення енергії при електромагнітних коливаннях. Частота і період коливань.
  7. Квиток 5. Перетворення енергії при механічних коливаннях. Вільні і вимушені коливання. Резонанс.

У ланцюзі, що містить ємність і індуктивність, можуть виникнути електромагнітні коливання. Тому такий ланцюг називається коливальним контуром.

 Якщо заряджений конденсатор замкнути на котушку індуктивності, то в контурі виникає регресний за величиною струм (ріс.122). Внаслідок цього в котушці виникає ЕРС індукції, що протидіє зменшенням струму, що підтримує струм і після остаточної розрядки конденсатора. Тобто при розрядці конденсатора енергія електричного поля переходить в енергію магнітного поля котушки.

Коли конденсатор повністю розрядиться, то струм в ланцюзі підтримується за рахунок енергії магнітного поля, що призводить до перезарядження конденсатора і, відповідно, до переходу енергії магнітного поля в енергію електричного поля.

У реальному коливальному контурі необхідно враховувати опір входять до нього провідників, а, отже, при протіканні струму частина енергії електричного і магнітного поля виділяється у вигляді кількості теплоти. Тому в реальному коливальному контурі електромагнітні коливання дуже швидко припиняються, а опір, на якому енергія електричного струму переходить в теплову, називається активним.

Реальний контур володіє активним опором і енергія коливань перетворюється на теплову.

Розв. колив.

Рівняння вільних коливань контуру з активним опором: , де , .

При вимушених коливаннях має місце процес встановлення коливань, тобто поки коливання встановлюються, в системі має місце процес наростання амплітуди, він має сенс биття.

 При затухаючих коливаннях вводять логарифмічний декремент загасання:

,

 тут  - Число коливань, за яке амплітуда зменшиться в  раз,  - Коефіцієнт загасання. При малому загасанні ,  , тут  - Добротність контуру, .

 Добротність контуру тим вище, чим більше число коливань встигне відбутися, перш ніж амплітуда зменшиться в  раз. Для послідовно з'єднаного  контуру добротність контуру - це відношення напруги на конденсаторі до напруги джерела  . Якщо ми маємо резонансну криву, то  . Також існує межа добротності: при слабкому загасанні добротність механічної коливальної системи з точністю до множника  дорівнює відхиленню енергії, запасеної в даний момент часу, до убутку цієї енергії за період:

Феромагнетизм. Петля гістерезису. Залежність феромагнітних властивостей від температури. Межі між доменами. Механізми перемагнічування.

Ферромагнетики - речовини, що володіють спонтанною намагнічіваемостью, тобто вони намагнічені навіть при відсутності зовнішнього магнітного поля.

 Ферромагнетики крім здатності сильно намагнічуватися мають ще й іншими властивостями, істотно відрізняють їх від діа- і парамагнетиків. Якщо для слабомагнітних речовин залежність  від  лінійна, то для феромагнетиків ця залежність, вперше вивчена в 1878 р Столєтова є досить складною. У міру зростання  намагніченість  спочатку зростає швидко, потім повільніше і, нарешті, досягається так зване магнітне насичення  , Вже не залежить від напруженості поля. Подібний характер залежності  від  можна пояснити тим, що в міру збільшення намагнічує поле збільшується ступінь орієнтації молекулярних моментів по полю, однак цей процес почне сповільнюватися, коли залишається все менше і менше неорієнтованих моментів, і, нарешті, коли всі моменти будуть орієнтовані по полю, подальше збільшення  припиняється і настає магнітне насичення.

Істотна здатність ферромагнетиков - не тільки великі значення  , Але і залежність  від .

Характерна особливість феромагнетиків полягає також у тому, що для них залежність  від  (А отже, і  від  ) Визначається передісторією намагнічення феромагнетика. Це явище отримало назву магнітного гистерезиса. Якщо намагніть ферромагнетик до насичення (точка 1), а потім почати зменшувати напруженість  намагнічує поле, то, як показує досвід, зменшення  описується кривої 1-2, що лежить вище кривої 1-0. при  відрізняється від нуля, тобто в феромагнетику спостерігається залишкове намагнічування  . З наявністю залишкового намагнічування пов'язано існування постійних магнітів. Намагничение звертається в нуль під дією поля  , Що має напрямок, ротівоположное полю, який викликав намагничение. напруженість  називається коерцитивної силою.

 При подальшому збільшенні протилежної поля феромагнетик перемагнічується (крива 3-4), і при  досягається насичення (точка 4). Потім ферромагнетик можна знову розмагнітити (крива 4-5-6) і знову перемагнитилось (крива 6-1).

Таким чином, при дії на феромагнетик змінного магнітного поля намагніченість  змінюється відповідно до кривої 1-2-3-4-5-6-1, яка називається петлею гістерезису. Гістерезис призводить до того, що намагничение феромагнетика не є однозначною функцією  , Тобто одному і тому ж значенню  відповідає кілька значень .

Різні ферромагнетики дають різні гістерезисна петлі. Ферромагнетики з малої (в межах від декількох тисячних до 1-2 А / см) коерцитивної силою називаються м'якими, з великою коерцитивної силою - жорсткими.

Ферромагнетики володіють ще однією суттєвою особливістю: для кожного феромагнетика є певна температура, яка називається точкою Кюрі, при якій він втрачає свої магнітні властивості. При нагріванні зразка вище точки Кюрі феромагнетик перетворюється в звичайний парамагнетик. Перехід речовини з феромагнітного стану в парамагнітне, що відбувається в точці Кюрі, не супроводжується поглинанням або виділенням теплоти, тобто в точці Кюрі відбувається фазовий перехід II роду.

Нарешті, процес намагнічення феромагнетиків супроводжується зміною його лінійних розмірів і об'єму. Це явище отримало назву магнитострикции. Величина і знак ефекту залежать від напруженості  намагнічує поле, від природи феромагнетика і орієнтації кристалографічних осей по відношенню до поля.



намагнічення | Коливальний контур, вимушені електричні коливання.

Щільність енергії магнітного поля. Індуктивність. Енергія магнетика в зовнішньому магнітному полі. | Закон збереження енергії для електромагнітного поля. | Струм зміщення. Система рівнянь Максвелла, фізичний зміст окремих рівнянь. Граничні умови. Матеріальні рівняння. | Граничні умови для векторів електромагнітного поля | Об'ємні сили, що діють на нестискувані магнетики. Обчислення сил з виразу для енергії. | Електромагнітні хвилі. Хвильове рівняння. | Діамагнетик. Механізми намагнічування. Природа діамагнетизму, ларморовой прецесія. | Щільність потоку електромагнітної енергії. Вектор Умова - Пойтинга. Рух електромагнітної енергії уздовж ліній передач. | Електромагнітна енергія уздовж лінії передач | Парамагнетизм і диамагнетизм |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати