Лекция 2 Термодинамиканың 1 заңы, ПӘК 1 Лекция 3
жүктеу/скачать 2,99 Mb.
|
Контурда неге тербелістер пайда болатынын қарастырайық. Конденсаторды ауыстырып-косқыш арқылы батареяға біраз уақыт жалғап, оны зарядтайық (2, а-сурет). Осы кезде конденсатор мынадай энергия алады:
мұндағы qm - конденсатордың заряды, ал С - оның электр сыйымдылығы. Конденсатордың астарларының арасында Um потенциалдар айырымы пайда болады. Енді ауыстырып-қосқышты 2-қалыпқа көшіреміз (2, ә-сурет). Конденсатор разрядтала бастайды да, тізбекте электр тоғы пайда болады. Тоқ күші бірден максималь мәніне жетпейді, бірте-бірте артады. Бұл өздік индукция құбылысынан болады. Тоқ пайда болған кезде айнымалы магнит өрісі де пайда болады. Осы айнымалы магнит өрісі өткізгіште құйынды электр өрісін туғызады. Құйынды электр өрісі магнит өрісі арта бастаған кезде тоққа қарсы бағытталады да, тоқтың лезде артуына бөгет жасайды.
Конденсатор разрядталған сайын электр өрісінің энергиясы кеми береді, бірақ сонымен кабат тоқтың магнит өрісінің энергиясы арта бастайды, ол мына формуламен анықталады:  ,
мұндағы i - айналмалы тоқ күші, L - катушканың индуктивтігі. Контурдың электромагнитгік өрісінің толық энергиясы W магнит және электр өрістерінің энергияларының косындысына тең болады: 
Конденсатор толық разрядталған мезетте (q=0) электр өрісінің энергиясы нөлге тең болады. Ал тоқтың магнит өрісінің энергиясы энергияның сақталу заңы бойынша максимал болады. Демек, бұл мезетте тоқ күші де Іm максималь мәніне жетеді. Осы кезде катушка ұштарындағы потенциалдар айырымы нөлге тең болатынына қарамастан, электр тогы бірден тоқтай алмайды. Оған өздік индукция бөгет жасайды. Тоқ күші және оның туғызған магнит өрісі азая бастаса-ақ болды, тоқты демеп отыратын кұйынды электр өрісі пайда болады. Нәтижесінде конденсатор, тоқ біртіндеп кеміп нолге тең болғанға шейін, қайыра ауысып зарядталады. Осы мезетте магнит өрісінің энергиясы да нолге тең болады, ал конденсатордың электр өрісінің энергиясы тағы да максималь мәніне жетеді. Осыдан кейін конденсатор жаңадан қайыра зарядталады да, жүйе бастапқы күйіне қайта оралады. Егер энергия шығыны болмаса, онда осы процесс ұзаққа созылар еді. Тербеліс өшпейтін болар еді. Тербеліс периодына тең уақыт аралықтары өткен сайын, жүйенің күйі дәлме-дәл қайталанып отырар еді. Осы кезде толық энергия сақталар еді де, оның мәні кез келген уақыт мезетінде электр өрісінің максималь энергиясына немесе магнит өрісінің максималь энергиясына тең болған болар еді: 
Бірақ шындығында энергия шығынының болатыны анық. Мысалы, этап айтқаңда, катушканың және жалғастырушы сымдардың R кедергісі бар, бұл электромагниттік өріс энергиясының біртіндеп өткізгіштің ішкі энергиясына айналуына келтірмей қоймайды. Тербелмелі контурда зарядталған конденсатордьщ электр өрісінің энергиясы периодты түрде тоқтың магнит өрісінің энергиясьша айнальш отырады. Кедергі жоқ кезде электромагнитгік өрістің толық энергиясы өзгеріссіз қалады.
жүктеу/скачать 2,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
