Колебательный LC - контур переменного тока

Рассмотрим колебательный процесс в колебательном контуре переменного тока, который состоит из идеальной катушки L (R = 0) и конденсатора C, то есть контура без потерь (рис. 2.33). Колебательный процесс в таком контуре заключается во взаимном преобразовании электрического и магнитного полей.

Рис.2.33. Колебательный контур

Предположим, что конденсатор включен на заряд и получил от источника e(t) энергию электрического поля , после этого конденсатор переключен в режим разряда на катушку L.

При этом в замкнутом контуре LC появляется ток , где угловая частота собственных колебаний контура равна . Конденсатор C будет разряжаться на индуктивность L, причём , а на индуктивности L появится ЭДС самоиндукции eL. При этом энергия электрического поля будет переходить в энергию магнитного поля .

На рис. 2.34 приведены временные зависимости мгновенных значений , а также схематически показаны процессы разряда и заряда конденсатора C при колебательном изменении параметров контура.

На практике активное сопротивление контура R ≠ 0. В этом случае мгновенные значения параметров будут иметь затухающий характер. При этом частота собственных колебаний зависит от активного сопротивления и определяется по формуле:

(2.35)

Рис.2.34. Временные зависимости мгновенных значений колебательного контура

Если колебания в контуре не возникают. В этом случае процессы в контуре называются апериодическими.

Лекция 5