Колебательный контур — электрическая цепь, содержащая последовательно соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (и напряжения).
Колебательный контур - простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания
Принцип действия
Пусть конденсатор ёмкостью C заряжен до напряжения U0. Энергия, запасённая в конденсаторе составляет
При соединении конденсатора с катушкой индуктивности ,в цепи потечёт ток I, что вызовет в катушке электродвижущую силу (ЭДС) самоиндукции, направленную на уменьшение тока в цепи. Ток, вызванный этой ЭДС (при отсутствии потерь в индуктивности) в начальный момент будет равен току разряда конденсатора, то есть результирующий ток будет равен нулю. Магнитная энергия катушки в этот (начальный) момент равна нулю.
Затем результирующий ток в цепи будет возрастать, а энергия из конденсатора будет переходить в катушку до полного разряда конденсатора. В этот момент электрическая энергия колебательного контура EC = 0. Магнитная же энергия, сосредоточенная в катушке, напротив, максимальна и равна
где L — индуктивность катушки, I0 — максимальное значение тока.
После этого начнётся перезарядка конденсатора, то есть заряд конденсатора напряжением другой полярности. Перезарядка будет проходить до тех пор, пока магнитная энергия катушки не перейдёт в электрическую энергию конденсатора. Конденсатор, в этом случае, снова будет заряжен до напряжения − U0.
В результате в цепи возникают колебания, длительность которых будет обратно пропорциональна потерям энергии в контуре.
В общем, описанные выше процесы в параллельном колебательном контуре называются резонанс токов, что означает, что через индуктивность и ёмкость протекают токи, больше тока проходящего через весь контур, причем эти токи больше в определённое число раз, которое называется добротностью. Эти большие токи не покидают пределов контура, так как они противофазны и сами себя компенсируют. Стоит также заметить, что сопротивление параллельного колебательного контура на резонансной частоте стремится к бесконечности (в отличии от последовательного колебательного контура, сопротивление которого на резонансной частоте стремится к нулю), а это делает его незаменимым фильтром.
Стоит заметить, что помимо простого колебательного контура, есть ещё колебательные контуры первого, второго и третьего рода, что учитывают потери и имеют другие особенности.
Соединение резисторов смешанное (параллельно-последовательное).
Схема состоит из трех групп резисторов, соединенных последовательно:
1). R₁ R₃, соединенные параллельно (R₂ не подключен)
2). R₄ R₅, соединенные параллельно
3). R₆
Сопротивление первой группы:
R₁₃ = R₁R₃/(R₁+R₃) = 100 : 20 = 5 (Ом)
Сопротивление второй группы:
R₄₅ = R₄R₅/(R₄+R₅) = 100 : 20 = 5 (Ом)
Общее сопротивление цепи:
R = R₁₃ + R₄₅ + R₆ = 5 + 5 + 10 = 20 (Ом)
Сила тока в цепи:
I = U/R = 20 : 20 = 1 (А)
Напряжение на R₁₃:
U₁₃ = IR₁₃ = 1 · 5 = 5 (B)
Напряжение на R₄₅:
U₄₅ = IR₄₅ = 1 · 5 = 5 (B)
Напряжение на R₆:
U₆ = IR₆ = 1 · 10 = 10 (B)
Сила тока в R₁ R₃ R₄ R₅:
I₁ = I₃ = I₄ = I₅ = U₁₃/R₁ = U₁₃/R₃ = U₄₅/R₄ = U₄₅/R₅ = 5 : 10 = 0,5 (A)
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Внутренней энергией теля называют энергию: