|
Рассмотрим случай получения переменного тока посредством
разряда конденсатора на катушку.
Заряженный конденсатор обладает запасом электрической энергии. При
замыкании на катушку он начнет разряжаться и запас электрической
энергии в нем будет уменьшаться. Ток разряда конденсатора, проходя
по виткам катушки, создает магнитное поле. Следовательно, катушка
начнет запасать магнитную энергию. Когда конденсатор полностью разрядится,
его электрическая энергия станет равной нулю. В этот момент катушка
будет обладать максимальным запасом магнитной энергии. Теперь сама
катушка становится генератором электрического тока и начнет перезаряжать
конденсатор. ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке в период нарастания
магнитного поля, препятствовала нарастанию тока. Теперь же, когда
магнитное поле катушки будет уменьшаться, ЭДС самоиндукции стремится
поддерживать ток в прежнем направлении. В момент, когда магнитная
энергия катушки станет равной нулю, обкладки конденсатора окажутся
заряженными противоположно тому, как они были заряжены вначале,
и если сопротивление цепи равно нулю, то конденсатор получит первоначальный
запас электрической энергии. Затем конденсатор получит первоначальный
запас электрической энергии. Затем конденсатор вновь начнет разряжаться,
создавая в цепи ток обратного направления, и процесс будет повторяться.
Попеременные превращения электрической энергии в магнитную и обратно
составляют основу процесса электромагнитных колебаний. Цепь, состоящая
из емкости и индуктивности, в которой происходит процесс электромагнитных
колебаний, называется колебательным контуром.
Периодические колебания энергии, происходящие в колебательном контуре,
могли бы продолжаться бесконечно долго в виде незатухающих колебаний,
если бы отсутствовали потери в самом колебательном контуре. Однако
наличие активного сопротивления приводит к тому, что запас энергии
контура с каждым периодом уменьшается за счет потерь на тепло в
активном сопротивлении, в результате чего колебания затухают.
Период электромагнитных колебаний, происходящих в колебательном
контуре без сопротивления, определяется формулой Томсона.
Изменить время периода колебаний контура можно двумя способами –
изменением индуктивности катушки или емкости конденсатора. Тот и
другой способы используются для этой цели в радиотехнике.
Колебательный контур является необходимой принадлежностью каждого
радиоприемника и радиопередатчика.
Принцип радиопередачи заключается в следующем. В антенне передающей
радиостанции при помощи ламповых генераторов создаются электромагнитные
колебания. Амплитуда колебаний зависит от ряда факторов и в том
числе от величины тока, протекающего в цепи микрофона, принимающего
звуковые колебания, обусловленные речью или музыкой.
Изменения колебаний высокой частоты с помощью звуковых колебаний
называются модуляцией.
Радиосвязь впервые была осуществлена выдающимся русским ученым А.С.
Поповым (1859–1905).
|
