Повторим и вспомним:

  • - что такое колебательная система;
  • - что такое переменный ток.

Мы узнаем:

  • - что такое конденсатор;
  • - то такое колебательный контур;
  • - какие процессы происходят в колебательном контуре.

Вы знаете, что для возникновения механических колебаний необходима колебательная система. Одним из основных элементов электрических цепей, где могут возбуждаться электромагнитные колебания, является конденсатор. Простейший конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок), расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Между пластинками находится воздух или какой-либо другой изолятор.

Характерная особенность конденсатора - способность накапливать электрический заряд. Если конденсатор подсоединить к источнику постоянного тока, то на его пластинках появятся равные по модулю, но противоположные по знаку электрические заряды q и -q. При этом опыт показывает, что заряд на пластинках пропорционален напряжению.

Соберём цепь, в которой конденсатор с помощью ключа может подсоединиться либо к источнику постоянного тока, либо к лампе накаливания. Если переключатель установлен так, что конденсатор соединён с источником тока, то лампа в этом случае не горит, а конденсатор заряжается, накапливая на своих обкладках электрический заряд. Затем переведём переключатель в положение, при котором конденсатор отсоединён от источника тока и замкнут на лампу. При этом конденсатор разряжается, а лампа ярко вспыхивает.

Проведём ещё один опыт. Лампочку в цепи с конденсатором заменим катушкой индуктивности (так называют электромагнит). Как изменяется сила тока в катушке, будем наблюдать с помощью прибора, называемого осциллографом. Осциллограф предназначен для наблюдения быстропротекающих процессов в электрических цепях. Если переключатель установлен так, что конденсатор соединён с источником тока, то на обкладке конденсатора начинает накапливаться заряд. Затем если переключателем соединить конденсатор с катушкой, то конденсатор разряжается, а по катушке течёт ток. На экране осциллографа можно видеть затухающие колебания. Таким образом, в цепи состоящей из конденсатора и катушки, возникают электромагнитные колебания. А такая цепь называется колебательным контуром.

Явления в колебательном контуре аналогичны колебаниям груза на пружине. Для того чтобы в пружинном маятнике возникли колебания, пружину нужно сжать, сообщив ей запас потенциальной энергии. Аналогично, чтобы в колебательном контуре возникли колебания, нужно зарядить конденсатор.

Периодические изменяя электрического заряда, силы тока, электрического и магнитного полей, происходящие в колебательном контуре, называют электромагнитными колебаниями.

Все реальные контуры обладают сопротивлением. Процесс колебаний в таком контуре уже не подчиняются гармоническому закону. За каждый период колебаний часть электромагнитной энергии, запасённой в контуре, идёт на нагревание проводников. Такие колебания становятся затухающими.

Узнать ещё больше интересного и проверить свои знания вы можете перейдя в проект Физика.