Колебательный контур

← Назад

Колебательный контур -  это устройство, в котором могут происходить свободные электромагнитные колебания.

Также можно сказать, что колебательный контур — это электрическая цепь, работа которой порождает электромагнитное поле.

Составные части колебательного конутра:

Катушка индуктивности (или соленоид) — это стержень с несколькими слоями обмотки медной проволокой. Именно он создаёт колебания в колебательном контуре. Стержень, находящийся в середине катушки, называется дроссель, или сердечник. Катушка способна создавать колебания, только если есть электрический заряд. Она обладает низким сопротивлением.

Конденсатор — это элемент, способный накопить в себе большое количество электрического заряда. Он состоит из двух обкладок, между которыми находится диэлектрик (вещество, не проводящее электрический ток).

Идеальный колебательный контур:

Идеальный колебательный контур — контур, сопротивление которого отсутствует, порождая при этом незатухающие свободные электромагнитные колебания.

Характеристики колебательного контура:

L — индуктивность катушки;

С — электроёмкость конденсатора.

Индуктивность катушки — это показатель, который численно равен электродвижущей силе (в вольтах), возникающей в цепи при изменении силы тока на 1 А за 1 секунду. Измеряется в генри (Гн).

Электроёмкость — характеристика конденсатора, равная отношению заряда конденсатора к напряжению, под которым он находится. Измеряется в фарадах (Ф).

Принцип действия колебательного контура:

Первый этап

 Второй этап
  1. Заряженная положительно пластина конденсатора начинает разряжаться.
  2. Ток поступает в электрическую цепь, протекая от положительного заряда к отрицательному через соленоид.

  3. В контуре возникают электромагнитные колебания.

  4. Ток разряда конденсатора, проходя по виткам катушки, порождает магнитное поле.

  5. В катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая мгновенной разрядке конденсатора, ток нарастает постепенно.

  6. С ростом тока разряда убывает электрическое поле в конденсаторе, но возрастает магнитное поле катушки.

  7. В момент, когда поле конденсатора исчезнет (конденсатор разрядится), магнитное поле катушки будет максимальным.

  8. Ток, пройдя через соленоид, переходит на вторую пластину и заряжает её положительно (в то время как первая обкладка, с которой шёл ток, получает отрицательный заряд).

Процесс происходит в обратном порядке:

  1. Разрядившись окончательно, конденсатор благодаря энергии ЭДС катушки, которая в этот момент будет максимальна, начнёт заряжаться вновь.

  2. По мере заряда ток ослабевает, а вместе с ним и магнитное поле.

  3. Ток проходит через катушку с положительно заряженной пластины (той, которая в начале первого этапа была заряжена отрицательно) на отрицательно заряженную.

  4. Все заряды встают на свои первоначальные места.