τ=1/ς V затух.клеб в контуре характеризуется дискрементом затухания Θ
Θ=ln qt/q(t+T)=ςT + РИСУНОК ГЕНЕРАТОРА НА ТРАНЗИСТОРЕ
16. ВЫНУЖДЕННЫЕ Э-м КОЛЕБАНИЯ
-колебания,возник.под действ.внешн.переодич.измен.ЭДС
Чтоб в колеб.конт.возникли вынужд.колеб.надо подвести к нему внешн.период.
Изм.ЭДС или переме.напряжен.
L dI/dt + IR + Q/C = U0sin ωt (:L)=>dI/dt +RI/L +Q/LC=Uo/L * sin ωt
а т.к I=dQ/dt ω20=1/LC δ=R/2L то d2Q/dt2 + 2δ * dQ/dt + ω20Q = Uo/L * sin ωt
решение: Q=Q0 * sin (ωt + φ) =>вын.кол.Происх. С частотой=ω и= гармонич.
I в конт.: I=dQ/dt = ωQo * cos(ωt - φ) =>колебан.Q и I сдвинуты по ф. На п/2
Амплитуда и фаза: Qo=Uo/w*√R2+(wL-1/wC)2 tg φ=R/1/wC-wL
Резонанс-резкое +A, когда v вын.колеб->к v собств.кол.сист — wo РИС
17. ~ток. Генератор ~ тока
~ток-эл.ток, извен.со времен. Он - результат вынужд. Э-м колебаний.
Вынужд.колеб.созд. Генератором ~тока, работ.на электростанц.
S-площ.плоского.витка φ-угол между B и n (с векторами)
ф-магн.поток через S РИС
Ф=BS*cos φ ( φ=2П*υ*t) =>Ф=BScos2П*υ*t=BSωt
По закону Фарадея: ε=-.Ф/.t = -dФ/dt=-Ф' а т.к εi=-(BScosωt)=BSωsinωt =>
εm=BSω и εi=εm*sinωt ЭДС индукц. Максим. При sinωt=1, a=ωt=П/2
Мгновенное знач.~тока: I=εi/R=εo/R *sinωt Io=εo/R=BSw/R
I=Io*sinwt ε=εo*sinwt Колеб тока и эдс=по фазе РИС
T ~тока-промеж.времени, в теч.которого перемен.ЭДС соверш.1 полн.колеб.
V ~тока — число полных колеб, соверш. За 1 сек.
18. ЕМКОСТНОЕ И ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
U и Q на обклад.конд.измен.по закону: U=Uo*sinωt; Q=CU=CUo*sinωt а т.к I=dQ/dt
I=CωUo*sin (ωt + п/2)=Io*sin (ωt + п/2)=>~ток опереж.по фазе на П/2
Если цепь, в котор.включ.конденсатор, обл.сопротивлен Xc-емкостным, то
Io=Uo/Xc Емкостное r обр.проп.емкости и круговой частоте ~тока Xc=1/ωC
Ток возбуждает в катушке ЭДС самоиндукц: ε=-L*dI/dt dI/dt=ωIo*sin(ωt+п/2),
Uo=ωLIo, то ε=-ωLIo*sin(wt+п/2)=-Uo*sin(wt+п/2) U=Uo*sin(wt+П/2)
Закон ома для амплитуд.знач: Io=Uo/XL индуктивн.R пропор.индукт. и круг.част
XL=ωL XL и Xc-реактивные сопротивления 2РИС
19. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ЭЛЕКТИЧ.ЦЕПИ ~ТОКА
Если эл.цепь сост. Из послед.соед. Активного R, емкости C и индуктивности L, то
полное напряжение можно найти из векторной диаграммы
значение угла φ зависит от соотношения UL и Uc
если UL=UC, то φ=0 -I и U = по фазе Значение Uo можно найти по т.Пифагора
Uo=√(U2R+(UL-Uc)2 Полное сопрот.:Z=√(R2+(wL-1/wC)2
Закон Ома для амплитуд.знач. Io и Uo: Io=Uo/√(R2+(wL-1/wc)2
Амплитуда силы ~тока пропорц.амплитуде напряжения и обр.проп.полному R цепи
Если индукт.R=емкостному, то в цепи-резонанс, закон Ома Io=Uo/R Полное R=
активному. Сила тока в цепи наибольшая и по фазе совпадает с напряж.
20. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ~ТОКА
Мощн.пост тока: P=IU=I2R Мощность ~тока зависит еще и от сдвига фазы.
Между U и I т.е P=IU cos φ Еси φ=90', то cos φ=0 Мощность=0, незав.от U и I
Мгновен.мощность ~тока: Pt=IU=IoUosin2wt , а т.к sin2wt=1/2*(1-cos2wt),то
pt=IoUo(1-cos2wt) I,U-мгнов, Io, Uo-амплитуд. Работа за время T:
A=IoUo ⌠(1-cos2wt)dt , а т.к w=2П/Т, то A=IoUo⌠(1-cos4П/T *t)dt=IoUoT/2 [от 0 до T]
Aт=1/2 * Io Uo T Средняя мощность ~тока: Pcр=Aт/T=IoUo/2
Действующ.сила тока Iэф и действ. Uэф — такие I и U пост.тока, что при прохожд.
Которого по той же цепи а то же время выделяется кол-во теплоты, что и при
данном ~токе. МОЩНОСТЬ: P=Iэф Uэф=RI2эф=U2эф/R Iэф=Io/√2 Uэф=Uo/√2
ε=εo/√2 P=IUcosu Cosu характериз.потере E в цепи Надо стремится к + cosu
21. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ~ТОКА. ТРАНСФОРМАТОР. ПЕРЕДАЧА И...
Трансформатор-выполненный из мягкого ферромагнетика сердечник
замкнутой формы, на котором 2 обмотки: первичная и вторичная
Концы первичной-вход, концы вторичной-выход(к потребителю_
Основа работы трансформ.явление Э-м индукции:на вход подается
~напряжение. В сердечнике возникает магнитный поток, пронизы-
выющий первичную и втор.обмотки.На них возникает ЭДС самоинд:
ε1=-N1 * dФ/dt ε2=-N1 * dФ/dt N1 и N2-число витков обмотки
U1=I1R1-ε1 = I1R1+N1 * dФ/dt U2=I2R1-ε2 = I2R2+N2 * dФ/dt
1) Холостой ход: ε1~U1 ε2~U2 => U1/U2 = N1/N2
P1=P2 I1U1=I2U2 U1/U2 = I2/I1 2)Втор.обмотка замкнута:
n=P2/P1=I2U2/I1U1 n(КПД) достигает 99%
Типы трансформат.: Автотрансформатор, ЛАТР, катушка Румкорфа
----
Производство электроэнергии — на 3-х типах станций: ТЭС, ГЭС, АЭС
Передавать ток низкого напряж невыгодно-большие потери в проводах
Ток низкого U подается на трансформатор, он преобр.его в высокое U
По линиям переходит к месту потреблен.Трансформ. преобр. U обратно
22. Э-М волны как своб. Вид материи. Э-м волны
Максвелл разработал теорию Э-м поля: ~электр.поле пораждает МП.
Энегрия Э-м поля — сумма энергий МП и эл.поля: W=Wэ+Wм
Плотность энергии: ω= ωэ+ωм=εεoE2 /2 + B2/2μμo
Э-м волны-распространяющееся в пространстве Э-м поле
Скорость волны: V=1/√εεoμμo В вакууме: c=1/√εoμo=3*108 м/c
Длина волны — расстояние, на которое перемещается Э-м
волна за время=одному периоду колебания: λ=c/V
Если волна переходит из вакуума в др.среду — длина волны и скорость
уменьшаются, а частота остается прежней: λ=c/v
Э-м волны — поперечные. Вектор магнитной индукции перпендикулярен
вектору напряженности и направлению распростран.волны
+РИСУНОК (16.3) СО СТРАНИЦЫ 270
Э-м волна монохроматич.-то E и B соверш.гарм.колеб с постоян.частотой
Свойства Э-м волн: поглащение,отражен,преломлен,интерференц,дифрац.
23. ОТКРЫТЫЙ КОЛЕБ.КОНТУР. СВОЙСТВА Э-м ВОЛН
Герц создал открыт.колеб.контур -ввел в закр.кол.контур искровой промежут.
Искра замыкала контур — совершалась серия Э-м колебаний
В этом кол.контуре ~электрич. поле существовало снаружи контура и было
затухающим (существовало сопротивление и Э-м волны теряди энергию)
Чтобы получить нехатух.колеб — нужно открыт.кол.контур соединить
с генератором на транзисторе +РИСУНОК (16.6) СО СТРАНИЦЫ 272
т.к v=1/T и T=2П√LC, то для повышен.частоты нужно уменьшать L и C
Свойства Э-м волн: поглащение,отражен,преломлен,интерференц,дифрац.
Все свойства Э-м волн совпадают со свойствами света. Свет=Э-м излучение
25. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОСВЯЗИ. ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО ПОПОВЫМ
Радиосвязь-передача информации с помощью радиоволн, охватывающих широ-
кий диапазон: частота от 3*104 до 3*1011 ; Длина волны от 0,0001 до 1000 м
Принцип радиосвязи: ~ток высокой частоты создается в передающ.антенне и
вызывает в пространстве быстроменяющееся Э-м поле. Достигая приемной
антенны, Э-м волна вызывает в ней ~ток той же частоты
Попов создал 1ый радиоприемник — на когерер действовали Э-м волны-
под влиянием Э-м волн металлич.опилки в когерере слипались и через
когерер шел ток (цепь замкнута). После этого, ток течет через реле, звонок
разрывает церь и приемник возвращается в первоначальное состояние
Радиопередатчик излучает незатух.колебаний высокой частоты.
Приемник принимает Э-м волны, входит в резонанс, детектор выделяет
НЧ колебания из моделируемых колебаний ВЧ.
25. Э-м природа света. V распространения света.
Оптика — изучает видимый свет и короткие Э-м волны
Геометрич.оптика на рассматривает вопросов о природе света, т.е
изучает отражение и преломление. Физич.оптика изуч.природу света.
Существовало 2 теории: Ньютон считал, что свет=поток частиц
Гюйгенс, что свет=волна, распространяющ. Со скоростью V=c/√εμ
Док-во теории Ньютона: преломление и отражение света
Док-во теории Гюйгенса: интерференция, дифракция, поляризация
Свет имеет корпускулярно-волновую природу!
Свет-Э-м излучение, воспринимаемое чел.глазом. Длина волны видимого
света от 0,38 до 0,76 мкм.
Фотометрия-раздел физ.оптики, изучающ.изменен Э-м излуч.оптич.диспазона
Майкельсон установил, что 1)Скорость света в вакууме больше,
чем в др.средах 2)Скорость света на зависит от скорости его источника
26. Световой поток. Сила света
1)Световой поток: Ф=PV Ф=IΩ [Ф]=Лм (люмен). Это мощность видимой части
излучения, распространяющегося внутри телесного угла. Оценивается по
действию этого излучения на норм.глаз.
1 люмен=сила света,испускаемая с поверхн.S=1/60000 м2 полного излуч.
в перпенд.направлении при t излучателся=tзатвер.платины при p=101325 Па
2) Сила света: I=Ф/Ω I=Ф/4П [I]=Кд (Кандела) Это свечение источ.видимого
излуч. В не котор.направл.
Точечный источник света-если его размеры принебрежимо малы по сравнен. С расст,
на котором оценивается его действие.
Ω=4Пср — угол, охватывающий все пространство вокруг ТИ.
Телесный угол-отношение площади поверхности, вырезанной на сфере конуса
с вершиной в т.О к квадрату радиуса сферу. [ Ω ] =ср
1ср=телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности
сферы S=S квадрату со стороной=R сферы.
27. .Законы освещ. Светимость звезд. Абсолютная звезд.велич
E=Ф/S [E]= лм/м2 = лк(люкс) 1люкс-освещен,созд.свет.потоком 1 люмен при
равномерном его распределении по S=1м2
1ый закон:освещен.в кажд.точке поверх,на которой перпен.падает свет, пропорц.
Силе света и обр.проп.квадрату расстояния до ист. E=I/R2
док-во: E=Ф/S=I Ω/4ПR2=I4П/4ПR2=I/R2
