Page 223 - 6376
P. 223
сила струму в колі буде максимальною, і відтоді почне зменшуватися. Зменшення струму в
індуктивності призводить до виникнення електрорушійної сили, яка намагатиметься
сповільнити це зменшення, тому струм в колі не зменшиться до нуля миттєво, а
продовжуватиме протікати, заряджаючи конденсатор уже оберненим зарядом. На
обкладинці, зарядженій спочатку додатньо, зосереджуватиметься від’ємний заряд, і навпаки.
Максимального значення заряд досягне тоді, коли струм через коло спаде до нуля. В цю мить
на обкладинках конденсатора утвориться заряд майже рівний початковому, тільки з
оберненим знаком. Зменшення заряду зумовлене втратами в активному опорі, що
викликають зменшення струму перезарядки. Далі процес повторюється у зворотньому
напрямі – конденсатор починає розряджатися, викликаючи в колі струм, індуктивність
спочатку обмежує швидкість зростання струму, а потім швидкість його зменшення викликає
електрорушійну силу, що втримує заряд, і, як наслідок, конденсатор знову заряджається
(рис. 1).
Якщо втрати струму (на утворення тепла, на випромінювання електромагнітних
хвиль тощо) невеликі, то коливання можуть продовжуватися дуже довго. В ідеальному
випадку нульового опору – вічно. В реальних колах активний опір завжди існує, а тому
реальні коливання завжди загасають.
Повна енергія контура складається із суми двох енергій: електричної енергії
зарядженого конденсатора та енергії магнітного поля котушки індуктивності :
2
2
2
() () () () 2
= + = + = + . (1)
2 2 2 2
Максимальна енергія, що накопичується на ємності дорівнює максимальній енергії, що
накопичується на індуктивності і дорівнює повній енергії контутру
2 2 2
= 0 = 0 = 0 = = .
2 2 2
0 0
34.2. Рівняння коливань у коливальному контурі. Знайдемо рівняння коливань у
контурі, який містить послідовно з’єднані конденсатор , котушку індуктивності , активний
опір і зовнішню ерс ℰ (рис. 2).
Виберемо додатний напрям обходу контуру за годинниковою стрілкою. Позначимо
через заряд тієї обкладки конденсатора, напрям від якої до другої співпадає з вибраним
додатним напрямом обходу контуру. Тоді струм в контурі визначається як