Интенсивность волны

11) в колеба­тельном контуре происхо­дят электромагнитные колеба­ния из-за превращения энергии электрического поля конденсато­ра (W_Э= ) в энергию магнит­ного поля катушки с током (W_М = ), и наоборот.

Гармонические колебания - периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса.

12) Формула Томсона названа в честь английского физика Уильяма Томсона, который вывел её в 1853 году, и связывает периодсобственных электрических или электромагнитных колебаний в контуре с его ёмкостью и индуктивностью.^[1]

Формула Томсона выглядит следующим образом^[2]:

Собственной частотой можно назвать резонансную частоту, частоту, при которой в контуре возникает резонанс, резкое возрастание амплитуды колебаний тока и напряжения.
циклическая частота Х индуктивность=1 / (циклическая частота Х ёмкость).
Циклическая частота=корень кв. из (1 / (индуктивность Х ёмкость))
Циклическая частота характеризует число колебаний за 2 Х 3,14 секунд (за два пи секунд).
Частота колебаний в контуре=циклическая частота / (2 Х 3,14) - характеризует число колебаний за одну секунду.

13) Автоколеба́ния — незатухающие колебания в диссипативной динамической системе с нелинейной обратной связью, поддерживающиеся за счёт энергии постоянного, то есть непериодического внешнего воздействия.^[1]

Автоколебания отличаются от вынужденных колебаний тем, что последние вызваны периодическим внешним воздействием и происходят с частотой этого воздействия, в то время как возникновение автоколебаний и их частота определяются внутренними свойствами самой автоколебательной системы.

Генератор электромагнитных колебаний представляет собой один из примеров автоколебательных систем.
Получение незатухающих колебаний в контуре.
Если конденсатор колебательного контура заряжен, то в кон­туре возникают затухающие колебания. Электрическая энергия Wпереходит во внутреннюю энергию: .
Пополнять энергию колебательного контура можно, подзаря­жая конденсатор. Для этого контур подключают к источнику то­ка. Контур подключается к источнику тока только в те интерва­лы времени, когда пластина конденсатора, присоединенная к по­ложительному полюсу источника, заряжена положительно. Если источник постоянного тока будет все время подключен к контуру, то в энергия поступает в контур, а следующую возвращается в источник, т. е. колебания затухают.

Вынужденные электрические колебания — это периодические изменения силы тока в контуре и других электрических величин под действием переменной ЭДС от внешнего источника.

Наиболее широкое применение в современной технике и в быту нашел синусоидальный переменный ток частотой 50 Гц.

14) Переменный ток — это ток, периодически изменяющийся со временем. Он представляет собой вынужденные электрические колебания, происходящие в электрической цепи под действием периодически изменяющейся внешней ЭДС. Периодом переменного тока называется промежуток времени, в течение которого сила тока совершает одно полное колебание. Частотой переменного тока называется число колебаний переменного тока за секунду.

Чтобы в цепи существовал синусоидальный ток, источник в этой цепи должен создавать переменное электрическое поле, изменяющееся синусоидально. На практике синусоидальная ЭДС создается генераторами переменного тока, работающими на электростанциях.

Действующее или эффективное значение переменного тока рав­но силе такого постоянного тока, который, протекая по дан­ному проводнику, выделяет в нем ежесекундно то же количе­ство энергии в виде тепла, что и переменный ток.

Тепловой эффект тока, а значит, и действующие (эффективные) значения переменного тока зависят не только от наибольших значений, которых до­стигает переменный ток, но и от формы тока.

Вообще говоря, в электротехнике, и особенно в радиотехни­ке, приходится иметь дело с токами довольно сложной формы. Но все эти токи могут быть представлены в виде суммы не­скольких синусоидальных токов с различными частотами, ам­плитудами и начальными фазами. Поэтому очень важную роль играет связь между амплитудным и действующем значениями для синусоидального тока.

Если известна амплитуда переменного синусоидального то­ка, то действующее или эффективное его значение определяет­ся по формуле:

15) В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для практических расчётов бесполезна. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности, удобно обратиться к теории комплексных чисел. Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол (сдвиг фаз) — аргументом. Для такой модели оказываются справедливыми все выписанные ниже соотношения.

16) Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты^[1][2].

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкогоматериала.

Когда мы подключаем тран­сформатор к источнику переменного тока, например к городской сети, то проходящий по первичной обмотке переменный ток создает переменное магнитное поле, одна из линий которого показана штри­ховой линией на рис. 309. Так как обе обмотки надеты на общий железный сердечник, то почти все линии этого поля проходят через обмотки. Иначе можно сказать, что обе об­мотки пронизываются одним и тем же магнитным потоком. При изменении этого потока в каждом витке обмоток, как первичной, так и вторичной, индуцируется одна и та же э. д. с. е. Полная же индуцированная э. д. с. ε, возникаю­щая в каждой обмотке, равна произведению э. д. с. ε на число витков N в соответствующей обмотке. Если первич­ная обмотка имеет N₁ витков, а вторичная — N₂ витков,

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она преимущественно в местах, близких к источникам топливо- и гидроресурсов. Электроэнергию не удается консервировать в больших количествах, поэтому возникает необходимость в передаче ее на большие расстояния.

Передача электроэнергии связана с заметными потерями, так как электрический ток нагревает провода линий электропередачи (ЛЭП). Рассчитаем электрическую мощность, теряемую в проводах ЛЭП.

Мощность, передаваемая по линии трехфазного тока при симметричной нагрузке фаз (см. § 3.7),

P=3√⋅I⋅U⋅cosϕ, (3.11.1)

где I и U — действующие значения линейного напряжения и линейной силы тока, а φ — угол сдвига фаз между фазным напряжением и силой тока.

Мощность, теряемая в проводах,

P1=3I2⋅R=3I2⋅ρ⋅lS, (3.11.2)

или

P1=3P23U2⋅cos2ϕ⋅ρ⋅lS=P2U2⋅cos2ϕ⋅ρ⋅lS. (3.11.3)

Здесь ρ — удельное сопротивление материала проводов, l — их длина, S — площадь поперечного сечения.

17) Электромагнитные поля - это особая форма существования материи, характеризующаяся совокупностью электрических и магнитных свойств. Основными параметрами, характеризующими электромагнитное поле, являются: частота, длина волны и скорость распространения. Электромагнитные поля окружают нас повсюду, но мы не можем их почувствовать и вообще заметить, - поэтому мы не видим излучений милицейского радара, не видим лучей, поступающих от телевизионной башни или линии электропередачи. Имеется целый ряд типов электромагнитного излучения, начиная с радиоволн и заканчивая гамма-лучами. Электромагнитные лучи всех типов распространяются в вакууме со скоростью света и отличаются друг от друга только длинами волн.

Если раздвигать пластины конденсатора, интенсивность излучения электромагнитных волн в окружающее пространство будет возрастать, а замкнутый колебательный контур превратится в открытый.

Емкость открытого колебательного контура образована двумя длинными проводами, отходящими от концов катушки. По всей длине любого провода распределено огромное количество элементарных индуктивностей и емкостей. Полученный колебательный контур называется симметричной полуволновой антенной или симметричным полуволновым вибратором. Антенна состоит из двух одинаковых половин, поэтому она симметричная. Полуволновой она называется потому, что резонанс на частоте сигнала будет в ней в том случае, если длина L будет равна половине длины волны принимаемого или передаваемого сигнала.

18) Основными свойствами электромагнитных волн являются:

1)поглощение;

2)рассеяние;

3)преломление;

4)отражение;

5)интерференция;

6)дифракция;

7)поляризация.

Эне́ргия электромагни́тного по́ля — энергия, заключенная в электромагнитном поле.^{[ источник не указан 968 дней ]} Сюда же относятся частные случаи чистогоэлектрического и чистого магнитного поля.

Ра́дио (лат. radio — излучаю, испускаю, radius — луч) — общий термин, применяемый при использовании радиоволн (в радиосвязи, радиолокации,радионавигации, радиоастрономии, промышленных, научных, медицинских и других целях)^[1].

Радиосвязь — разновидность беспроводной связи (электросвязи), при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, то есть электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в пространстве^[2].