Вопрос:

299. Докажите, что колебательный контур представляет собой колебательную систему.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Энергия в таком контуре может переходить от электрического поля конденсатора к магнитному полю катушки и обратно. Этот процесс представляет собой электромагнитные колебания.

Чтобы доказать, что колебательный контур является колебательной системой, нужно показать, что в нем происходят периодические изменения энергии между двумя состояниями, и эти изменения обусловлены взаимным влиянием элементов контура.

  1. Описание процесса колебаний:

    Пусть в начальный момент времени конденсатор заряжен и имеет энергию электрического поля. При подключении катушки к конденсатору начинается разряд конденсатора. Ток, возникающий при разряде, создает магнитное поле в катушке. Энергия электрического поля конденсатора постепенно преобразуется в энергию магнитного поля катушки.

  2. Переход энергии:

    Когда конденсатор полностью разрядится, вся энергия будет сосредоточена в магнитном поле катушки. Затем начинается обратный процесс: ток в катушке начинает уменьшаться, и магнитное поле начинает исчезать. Это приводит к возникновению ЭДС самоиндукции в катушке, которая начинает заряжать конденсатор, но уже с противоположной полярностью. Энергия магнитного поля катушки преобразуется в энергию электрического поля конденсатора.

  3. Повторение процесса:

    Конденсатор заряжается до максимального напряжения, но с обратной полярностью. Затем процесс повторяется в обратном направлении. Энергия снова переходит от конденсатора к катушке и обратно. Этот процесс повторяется периодически, и таким образом возникают электромагнитные колебания.

  4. Затухание колебаний:

    В реальном колебательном контуре всегда присутствуют потери энергии, связанные с сопротивлением проводников и излучением электромагнитных волн. Поэтому колебания постепенно затухают. Однако в идеализированной модели контура без потерь колебания будут продолжаться бесконечно.

Таким образом, колебательный контур представляет собой систему, в которой энергия периодически переходит из одной формы (электрического поля конденсатора) в другую (магнитного поля катушки) и обратно. Это является основным признаком колебательной системы.

Ответ: Колебательный контур представляет собой колебательную систему, так как в нем происходят периодические изменения энергии между электрическим полем конденсатора и магнитным полем катушки.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие