Колебательный контур. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Колебательный контур - электрич. цепь, содержащая индуктивность L, ёмкость С и сопротивление R, в к-рой могут возбуждаться электрич. колебания (рис. 1).

К. к.- электрич. осциллятор, один из осн. элементов радиотехн. систем. Различают линейные и нелинейные К. к. В линейном К. к. его параметры L, С и Я не зависят от интенсивности колебаний и период колебаний не зависит от амплитуды (изохронность колебаний). При отсутствии потерь (R=0) в линейном К. к. происходят свободные гармонические колебания с частотой (ф-ла Томпсона). Электрич. энергия колебаний сосредоточивается в ёмкости W_э= =, а магнитная - в катушке индуктивности W_м= =. Периодически с периодом происходит преобразование электрич. энергии в магнитную, а затем обратно, так что полная энергия системы

где t₀- нач. момент зарядки конденсатора, q - заряд на конденсаторе.

В реальных К. к. из-за наличия потерь при 0<R<

(где

устанавливаются затухающие колебания с частотой

и амплитудой, пропорциональной

, где

- затухание контура. Качество К. к. характеризуется его добротностью Q = =. При R> в К. к. колебания отсутствуют и происходит апериодич. процесс разряда конденсатора через катушку индуктивности.

При включении в линейный К. к. генератора с переменной эдс

в нём устанавливаются вынужденные колебания с частотой

. Напр., при по-следоват. включении эдс амплитуда колебаний напряжения V на конденсаторе, определяемая соотношением

зависит не только от амплитуды внеш. эдс, но и от её частоты

. Зависимость амплитуды колебаний в К. к. от

наз. резонансной характеристикой контура (рис. 2). При

принимает макс. значение, в Q раз превышающее амплитуду внеш. силы Е₀. Величину

наз. полосой пропускания К. к. На резонансной характеристике - это область частот вблизи

, соответствующая значению амплитуды

. Резонансные свойства К. к. позволяют выделить из множества колебаний те, частоты которых близки к

. Именно это свойство (избирательность) К. к. используется на практике.

Линейный К. к. описывается дифференц. ур-нием вида

т. е. является (при Е₀=0)системой с одной степенью свободы. Незатухающим колебаниям в К. к. без потерь (

=0, Е₀=0) на фазовой плоскости

соответствуют замкнутые интегральные кривые линейного центра (рис. 3) - вложенные друг в друга эллипсы или, в частном случае, окружности.

В нелинейном К. к., когда заряд на конденсаторе g - нелинейная функция напряжения или индуктивность катушки L - нелинейная функция тока (напр., в случае конденсатора с сегнетоэлектриком и индуктивности с ферромагн. сердечником), колебания будут негармоническими и незатухающим колебаниям на фазовой плоскости соответствуют замкнутые интегральные кривые, период обращения по к-рым зависит от энергии, запасённой в К. к.; при этом частота колебаний становится зависимой от амплитуды колебаний.

С помощью К. к. часто моделируют более сложные физ. системы, напр. резонаторы с одной эфф. степенью свободы.

Литература по колебательным контурам

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.