«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания»



Скачать 42.42 Kb.
Дата26.07.2014
Размер42.42 Kb.
ТипУрок
Физика 11 класс

Тема урока: «Уравнение процессов в колебательном контуре.



Период колебания»

Цель урока: Изучение колебательного процесса в колебательном контуре и вывод

формулы Томсона для вычисления периода колебания.

Ход урока:

  1. Организационный момент.

  2. Проверка домашнего задания. Опрос по вопросам:

  1. Свободные и вынужденные колебания. Параметры колебания.

  2. Колебательный контур. Зарядка конденсатора.

  3. Разрядка конденсатора через катушку. Полная энергия цепи.

  4. Решение задачи № 983 из сборника задач А.П. Рымкевича.

3. Объяснение нового материала. Лекция учителя. Запись конспекта.

4. Решение заданий ЕГЭ.

5. Домашнее задание: § 30, упр. 4 № 2.
Проверка домашнего задания.

a. Свободные и вынужденные колебания. Параметры колебания.

Свободными называются колебания, которые возникают после выведения системы из равновесия.

Вынужденными называются колебания, которые происходят под действием внешней периодической силы.

Параметры колебательного процесса:

Рассмотрим на графике зависимости электрического заряда q от времени t

q

(Кл)


qmax


t (сек)


T
-qmax

1) qmax – амплитуда электрического заряда (Кл)

2) T – период (сек)

3) - циклическая частота (рад/с)

4) - частота (Гц)
b. Колебательный контур
Колебательный контур – это электрическая цепь, в которой энергия электрическая превращается в магнитную и обратно.

C – ёмкость конденсатора (Ф)

L – индуктивность катушки (Гн)

Рассмотрим процессы зарядки и разрядки конденсатора:





Процесс зарядки конденсатора. Ключ в пол.1.
Конденсатор заряжается от источника питания до напряжения источника.



gif">

Uс напряжение между обкладками конденсатора (В)

Iсток, протекающий через конденсатор (А).

Конденсатор накапливает электрическую энергию:

Из формул:
получим:

, где Wэл- электрическая энергия конденсатора.

c. Процесс разрядки конденсатора. Ключ в пол. 2.

Конденсатор начинает разряжаться через катушку




В катушке создается Ec, которая препятствует нарастанию тока.

Когда I=Imax напряжение на конденсаторе будет Uc=0.

В этот момент: Wэл=0, т.к.

Вся энергия накапливается в катушке:

до значения

В следующий момент конденсатор начинает перезаряжаться, сила тока при этом уменьшается, а напряжение на конденсаторе увеличивается. Магнитная энергия катушки превращается в электрическую.

Полная энергия цепи:
d. Решение задачи № 983 Сборник задач (А.П. Рымкевич).

В колебательном контуре индуктивность катушки равна 0,2 Гн, а амплитуда колебаний силы тока 40 мА. Найти энергию электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 2 раза меньше амплитудного значения.


3. Объяснение нового материала. Лекция учителя. Запись конспекта.

Тема: «Уравнение колебательного процесса в колебательном контуре»

Полная энергия цепи:

Найдем скорость изменения тока или ускорение, с которым меняется заряд в колебательном контуре. Для этого возьмем первую производную полной энергии по времени:

W '=0, т.к. W=const

Получим: как производную сложной функции
подставим в предыдущую формулу, получим:

или


(1)

Так как , следовательно (2)


Формулы 1 и 2 – это уравнение колебательного процесса. Уравнение показывает, как быстро меняется сила тока в колебательном контуре и с каким ускорением происходят колебания электрического заряда.
Формула Томсона

По аналогии с механическим колебанием определим циклическую частоту и период колебательного процесса в контуре:





, следовательно, собственная циклическая частота будет равна


- Период колебательного процесса

в колебательном контуре. Формула Томсона.

4. Решение заданий ЕГЭ



5. Домашнее задание: § 30, упр. 4 № 2.

Похожие:

«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconКонтрольная работа «Колебания и волны»
Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре при уменьшении индуктивности катушки
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconИзучение вынужденных колебаний в колебательном контуре
Цель работы – изучение зависимости силы тока в колебательном контуре от частоты источника, включенного в контур, измерение резонансной...
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconСвободные незатухающие колебания в колебательном контуре
Колебательный контур это электрическая цепь, состоящая из последовательно включенных катушки индуктивностью L, конденсатора емкостью...
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconИзучение затухающих электрических колебаний
В идеальном колебательном контуре активное сопротивление равно нулю. Энергия электрического (между обкладок конденсатора) и магнитного...
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconВариант 11-5 Электрические колебания в контуре заданы уравнением: q=10
Электрические колебания в контуре заданы уравнением: q=10-2Cos 20t (Кл) равна амплитуда колебаний заряда?
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconЛекция №27 механические колебания план Колебания. Характеристики гармонических колебаний
Свободные (собственные) колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Гармонический осциллятор
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconРезонанс в колебательном контуре
Построить резонансную кривую колебательного контура, определить его резонансную частоту и найти индуктивность катушки
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconКонтрольная №3 10
Максимальная сила тока в колебательном контуре 0,1 А, а максимальное напряжение на обкладках конденсатора 200 В. Найти циклическую...
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconМеханические и электромагнитные колебания и волны
Напишите уравнение движения (в си) для материальной точки, которая совершает гармонические колебания, если
«Уравнение процессов в колебательном контуре. Период колебания» iconЛекция затухающие колебания в среде с вязким и сухим трением и в электромагнитном контуре c активным сопротивлением
Бания. Ясно, что незатухающие колебания являются идеализацией и что любая реальная система имеет трение (механическая система), активное...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org