Электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания – это периодические изменения различных электрических и магнитных характеристик: токов, напряжений, напряженности электрического поля и др.

Рис. 36.

Электромагнитные колебания можно создать в колебательном контуре – соединение конденсатора (С) и катушки индуктивности (L) (рис. 36).

Период колебаний в контуре определяется по формуле У. Томпсона:

.

а) Переменный электрический ток.

Переменным называется ток, который меняется во времени по величине и по направлению. Обычно ток меняется по гармоническому закону:

.

Он возникает под действием переменного напряжения:

,

– начальная фаза колебаний, зависящая от набора различных элементов в цепи.

В общем случае цепь содержит все элементы: резистор (R), емкость (C), индуктивность (L). Каждый из этих элементов дает вклад в общее сопротивление цепи: R ‑ активное сопротивление; X_L и X_C ‑ реактивные сопротивления соответственно индуктивности и емкости. Полное сопротивление цепи называется импеданс (Z). Его определяют по формуле:

.

б) Электрический импульс.

Это кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока на фоне некоторого постоянного значения.

Есть две группы импульсов.

Видеоимпульсы – электрические импульсы постоянного тока или напряжения.

Радиоимпульсы – это модулированные электромагнитные колебания.

Импульсный ток – это повторяющиеся импульсы.

На рис. 37. Приведен одиночный импульс тока (напряжения) ‑ а) и повторяющиеся импульсы тока (напряжения) ‑ б).

А) б)

Рис. 37.

Характеристики импульсов:

– длительность (переднего) фронта импульса;

– длительность среза (заднего фронта) импульса;

– длительность импульса;

Т – период;

– крутизна фронта;

– скважность следования импульсов;

– коэффициент заполнения.