ИССЛЕДОВАНИЕ | 1 |
Оборудование: источник постоянного тока, цифровой осциллограф SIGLENT SHS1102, конденсатор (100 мкФ), катушка, двухполюсный ключ, соединительные провода.
Описание прибора. Осциллограф (лат. “oscillo” — качаюсь + греч. “qraf” — пишу) - устройство, позволяющее наблюдать, записывать и измерять колебания зависящих от времени параметров электрических сигналов, подаваемых на его вход (a).
Ход работы: 1. Соберите электрическую цепь на основе показанной схемы (b). 2. Замкните ключ на позиции 1 и зарядите конденсатор. 3. Переведя ключ в положение 2, соедините конденсатор с катушкой и следите за экраном осциллографа.
Обратимся к простой электрической цепи (c), содержащей конденсатор ёмкостью С и катушку индуктивностью L. Такую цепь называют LС-контуром. Если в LC-контуре зарядить конденсатор, то он сразу начинает разряжаться, а в катушке возникает ток. В результате происходящей самоиндукции сила тока в катушке постепенно растет и после полной разрядки конденсатора достигает максимального значения (d и e). Однако этот ток, сохранивший своё направление в результате самоиндукции, начинает снова заряжать конденсатор, и сила тока постепенно уменьшается. В момент, когда пластины конденсатора заряжаются зарядами, равными начальному значению, но противоположного знака, сила тока становится равной нулю (f). Перезарядка конденсатора через катушку периодически повторяется (g и h).
Таким образом, в LС-контуре происходят периодические изменения электрического и магнитного полей, т.е. характеризующих их величин — электрического заряда, силы тока и напряжения. В этом случае говорят, что в идеальном LС-контуре созданы свободные электромагнитные колебания. Поэтому обычно такой LС-контур называют идеальным колебательным контуром (контур, в котором не происходит потери энергии).
• Свободные электромагнитные колебания - это периодические изменения электрического и магнитного полей и характеризующих их величин - электрического заряда, силы тока, напряжения и др., происходящие в колебательном контуре без поступления в него энергии от посторонних источников.