Электромагнитные колебания. Переменный ток.
Электромагнитные волны
Основные формулы и законы
· Связь периода , частоты и циклической частоты колебаний
.
Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре
,
где – индуктивность катушки, – электроёмкость конденсатора.
· Зависимость заряда на пластинах конденсатора, разности потенциалов между ними и силы тока от времени в идеальном контуре:
,
,
,
где – амплитуда заряда, – амплитуда напряжения, – амплитуда силы тока, – начальная фаза колебаний.
· Период электромагнитных колебаний в колебательном контуре при наличии сопротивления
,
где – индуктивность катушки, – электроёмкость конденсатора, – сопротивление контура.
· Зависимость заряда на пластинах конденсатора, разности потенциалов между ними и силы тока от времени в колебательном контуре при наличии сопротивления (затухающие колебания)
,
,

- коэффициент затухания, - начальная фаза колебаний, - разность фаз между током и напряжением в контуре.
Логарифмический декремент затухания
.
Полное сопротивление цепи переменного тока, содержащей последовательно включённые резистор сопротивлением , катушку индуктивностью и конденсатор электроёмкостью , на концы которой подаётся переменное напряжение 
,
где – активное сопротивление, – реактивное индуктивное сопротивление, – реактивное емкостное сопротивление цепи.
Разность фаз между напряжением и силой тока
.
Действующие (эффективные) значения силы тока и напряжения
, ,
где и – амплитудные значения силы тока и напряжения.
Средняя мощность в цепи переменного тока
,
где .
Скорость электромагнитной волны в среде
,
где – скорость электромагнитной волны в вакууме, – диэлектрическая проницаемость среды, – магнитная проницаемость среды.
Длина электромагнитной волны
.
Плотность энергии электромагнитной волны равна сумме плотностей энергий электрического и магнитного полей
,
где – электрическая постоянная, Гн/м – магнитная постоянная, - напряжённость электрического поля, - напряжённость магнитного поля.
Связь между мгновенными значениями напряжённостей электрического и магнитного полей электромагнитной волны
.
Энергия, переносимая волной за единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно к направлению распространения волны,
.
|