Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 2 гостя.

63.4 Негармонические колебания. Разложение Фурье.

Механические колебания

§ 63. Математическое описание колебаний.

 Важнейшим следствием изученных нами уравнений Максвелла, полностью описывающих электромагнитное поле, является существование электромагнитных волн. Однако прежде чем приступить к их изучению нам необходимо познакомится с методами описания колебательных и волновых процессов.

57.4 Перераспределение зарядов на конденсаторах.

 Рассмотрим еще один интересный и поучительный пример. Пусть конденсатор емкостью C (будем называть его первым), имеющий заряд qo подключается ко второму такому же конденсатору (рис. 551).


рис. 551

57.5 Изменение энергии конденсатора при изменении его емкости.

 Энергия конденсатора зависит от его емкости. Поэтому при изменении емкости заряженного конденсатора будем изменяться его энергия. Запишем цепочку формул, определяющих энергию конденсатора

58. Энергия электрического тока. Энергия магнитного поля.

 То что электрический ток обладает энергией не вызывает сомнений − он способен разогреть воду в чайнике, осветить улицы, двигать электропоезда и.д. Настало время разобраться, что это за энергия и где она локализована.

59. Давление магнитного поля.

 Найдем силы, действующие на обмотку длинного соленоида с плотной намоткой, для которого можно пренебречь краевыми эффектами.


рис. 565

 Магнитное поле внутри такого соленоида является однородным, вектор индукции направлен вдоль оси соленоида, а его модуль равен

60. Превращения энергии при изменении индуктивности цепи.

61. Сверхпроводники в магнитном поле.

62. Перенос энергии в электромагнитном поле.

62.1 Возрастание энергии магнитного поля.

 Рассмотрим механизм передачи энергии изменяющемуся магнитному полю. Для этого в очередной раз возьмем длинный соленоид радиуса r и длиной l, подключенный к источнику ЭДС (рис. 574).


рис. 574

 Внутри соленоида магнитное поле является однородным и его индукция равна

62.2 Возрастание энергии электрического поля.

 Рассмотрим теперь механизм передачи энергии изменяющемуся электрическому полю.
 Для этого возьмем плоский конденсатор с круглыми параллельными пластинами радиуса r, находящимися на малом расстоянии h друг от друга (рис. 576).


рис. 576

62.3 Перенос энергии при выделении теплоты.

 Протекание электрического тока по проводнику сопровождается выделением теплоты. Покажем, что и в этом случае энергия поступает к нагревающемуся проводнику через электромагнитное поле.
 Пусть электрический ток силой I протекает по однородному цилиндрическому проводнику радиуса r и длины l (рис. 577).


рис. 577

62.4 Теорема о потоке энергии электромагнитного поля.

57.3 Зарядка конденсатора от источника постоянной ЭДС.

 Рассмотренный ранее процесс зарядки конденсатора посредством перенесения заряда с одной обкладки на другую имеет исключительно теоретический интерес, как метод расчета энергии конденсатора. Реально конденсаторы заряжают, подключая их к источнику ЭДС, например, к гальванической батарее.


рис. 546

57.2 Разрядка конденсатора.

 Если обкладки конденсатора, имеющие заряды ±qo, соединить проводником (сопротивление которого обозначим R), то заряды начнут перетекать с одной обкладки на другую, в результате чего конденсатор будет разряжаться.


рис. 544