Презентации по физике 9 кл колебательный контур. Презентация «Колебательный контур. Электромагнитные колебания. Принцип радиосвязи и телевидения» презентация к уроку по физике (9 класс) на тему. VIII. Задание на дом

Известно, что колебательные движения – это такие движения, которые отличаются той или иной степенью повторяемости.

Рассматривая механические колебания, было установлено, что переменными величинами в них могут быть: смещение, амплитуда, фаза и другие величины.

В электромагнитных колебаниях периодически изменяющимися величинами являются: заряды, токи, напряжения, электрические и магнитные поля, связанные с токами.

Электромагнитные колебания получают в устройствах, которые называются колебательными контурами (открытых и закрытых).

Закрытый колебательный контур представляет собой электрическую цепь, состоящую из конденсатора емкостью C, катушки (соленоида) с индуктивностью L, сопротивления R, соединенных последовательно (рис. 6.1).

Рассмотрим закрытый колебательный контур, состоящий только из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивностью L (рис. 6.2).

Для получения электромагнитных колебаний в такой цепи необходимо предварительно зарядить конденсатор.

В начальный момент времени t = 0: ток в цепи отсутствует I = 0, в конденсаторе существует электрическое поле с максимальным значением напряженности E = E m и энергией

. (6.8)

После замыкания ключа «К», конденсатор начнет разряжаться, в контуре появится возрастающий электрический ток I, а в катушке индуктивности – магнитное поле с возрастающим значением напряженности H (индукции B). Таким образом, по мере разрядки конденсатора его электрическое поле ослабевает, а магнитное поле катушки увеличивается.

В момент времени
конденсатор полностью разрядится. Электрическое поле в нем будет отсутствовать (E = 0). Величина тока достигнет максимального значения I = I m . Напряженность магнитного поля катушки достигнет максимального значения H = H m . Максимальной будет и энергия магнитного поля:

. (6.9)

Затем магнитное поле будет ослабевать. На основании закона электромагнитной индукции в цепи будет возникать индукционный ток, направление которого такое же, какое имел ток разрядки конденсатора (согласно закону Ленца). Конденсатор будет перезаряжаться.

В момент времени
конденсатор полностью перезарядится. Напряженность электрического поля в нем достигнет максимального значения E = E m , хотя направление вектора E будет противоположным первоначальному направлению. Ток в контуре прекратится (I = 0). Напряженность магнитного поля соленоида станет равной нулю (H =0). Энергия контура вновь будет равна энергии электрического поля конденсатора.

Затем вновь начнет разряжаться конденсатор, в цепи появится электрический ток, направление которого противоположно току первоначальной разрядки. В катушке появится магнитное поле противоположного направления.

В момент времени
конденсатор полностью разрядится. Ток прекратится. Напряженность электрического поля станет равной нулю. Магнитное поле катушки вновь достигнет максимального значения, при этомH = - H m , т.е. энергия контура будет равна энергии магнитного поля катушки.

В последующий момент времени магнитное поле начнет ослабевать, возникнет индукционный ток, препятствующий ослаблению магнитного поля, конденсатор начнет перезаряжаться.

В момент времени
система возвратится в первоначальное состояние и начнется повторение рассмотренных процессов.

Таким образом, в закрытом колебательном контуре будут существовать изменяющиеся процессы с переменными характеристиками, возникнут электромагнитные колебания, которые сопровождаются периодическими взаимными превращениями энергий электрического и магнитного полей. Эти превращения энергий подобны превращению энергий при гармонических колебаниях, например, математического маятника.

Если бы в контуре не было потерь энергии (нагревание проводников, излучения), то электромагнитные колебания в нем совершались бы по гармоническому закону, были бы незатухающими.

Электромагнитные колебания, которые происходят в самом колебательном контуре, называются собственными колебаниями.

Уравнение собственных электромагнитных колебаний можно получить из следующих соображений. Считая, что мгновенное значение силы тока во всем контуре одно и то же, на основании второго закона Кирхгофа можно записать

. (6.10)

Знак «минус» выбран потому, что положительное направление тока соответствует уменьшению положительного заряда конденсатора. Известно, что

.

, (6.11)

где
.

С учетом значения I будем иметь

(6.12)

. (6.13)

Откуда для круговой частоты собственных электромагнитных колебаний будем иметь

, а
. (6.14)

Так как
, то для периода собственных электромагнитных колебаний получим

. (6.15)

Выражение (6.15) называют формулой Томсона.

Можно записать уравнения, согласно которым происходит изменение напряжения U c и тока в контуре.

Тест по физике Колебательный контур, Получение электромагнитных колебаний для учащихся 9 класса с ответами. Тест включает в себя 10 заданий с выбором ответа.

1. В колебательном контуре после разрядки конденсатора ток исчезает не сразу, а постепенно уменьшается, перезаряжая конденсатор. Это связано с явлением

1) инерции
2) электростатической индукции
3) самоиндукции
4) термоэлектронной эмиссии

2. Как изменится период собственных колебаний конту­ра, если его индуктивность увеличить в 10 раз, а емкость уменьшить в 2,5 раза?

1) Увеличится в 2 раза
2) Уменьшится в 2 раза
3) Увеличится в 4 раза
4) Уменьшится в 4 раза

3. Как изменится период собственных колебаний конту­ра, если его индуктивность увеличить в 20 раз, а емкость уменьшить в 5 раз?

1) Увеличится в 2 раза
2) Уменьшится в 2 раза
3) Увеличится в 4 раза
4) Уменьшится в 4 раза

4. Колебательный контур состоит из конденсатора электро­емкостью С и катушки индуктивностью L . Как изменится период электромагнитных колебаний в этом контуре, если и электроемкость конденсатора, и индуктивность катушки увеличить в 4 раза?

1) Не изменится
2) Увеличится в 4 раза
3) Уменьшится в 4 раза
4) Уменьшится в 16 раз

5. К

1) Уменьшится в 2 раза
2) Увеличится в 2 раза
3) Уменьшится в 4 раза
4) Увеличится в 4 раза

6. Как изменится период собственных электромагнитных колебаний в конту­ре, если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?

1) Уменьшится в 4 раза
2) Увеличится в 4 раза
3) Уменьшится в 2 раза
4) Увеличится в 2 раза

7. Как изменится период собственных электромагнитных колебаний в конту­ре, если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?

1) Уменьшится в 9 раз
2) Увеличится в 9 раз
3) Уменьшится в 3 раза
4) Увеличится в 3 раза

8. Как изменится период собственных электромагнитных колебаний в конту­ре, если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?

1) Уменьшится в 4 раза
2) Не изменится
3) Уменьшится в 2 раза
4) Увеличится в 2 раза

9. На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре при свободных колеба­ниях. Если емкость конденсатора увеличить в 4 раза, то пе­риод собственных колебаний контура станет равным

1) 2 мкс
2) 4 мкс
3) 8 мкс
4) 16 мкс

10. На рисунке приведен график зависимости силы тока от вре­мени в колебательном контуре при свободных колебаниях. Если катушку в этом контуре заменить на другую катушку, индуктивность которой в 4 раза меньше, то период колеба­ний контура будет равен

1) 1 мкс
2) 2 мкс
3) 4 мкс
4) 8 мкс

Ответы на тест по физике Колебательный контур, Получение электромагнитных колебаний
1-3
2-1
3-1
4-2
5-1
6-4
7-3
8-2
9-3
10-2

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Колебательный контур. Электромагнитные колебания. Принцип радиосвязи и телевидения Урок №51

Э лектромагнитные колебания - это периодические изменения со временем электрических и магнитных величин (заряда, силы тока, напряжения, напряженности, магнитной индукции и др.) в электрической цепи. Как известно, для создания мощной электромагнитной волны, которую можно было бы зарегистрировать приборами на больших расстояниях от излучающей антенны, необходимо, чтобы частота волны не меньше 0,1 МГц.

Одной из основных частей генератора является колебательный контур - это колебательная система, состоящая из включенных последовательно катушки индуктивностью L , конденсатора емкостью C и резистора сопротивлением R .

После того как изобрели лейденскую банку (первый конденсатор) и научились сообщать ей большой заряд с помощью электростатической машины, начали изучать электрический разряд банки. Замыкая обкладки лейденской банки с помощью катушки, обнаружили, что стальные спицы внутри катушки намагничиваются. Странным же было то, что нельзя было предсказать, какой конец сердечника катушки окажется северным полюсом, а какой южным. Далеко не сразу поняли, что при разрядке конденсатора через катушку в электрической цепи возникают колебания.

Период свободных колебаний равен собственному периоду колебательной системы, в данном случае периоду контура. Формула для определения периода свободных электромагнитных колебаний была получена английским физиком Уильямом Томсоном в 1853 г.

Схема передатчика Попова довольно проста - это колебательный контур, который состоит из индуктивности (вторичной обмотки катушки), питаемой батареи и емкости (искрового промежутка). Если нажать на ключ, то в искровом промежутке катушки проскакивает искра, вызывающая электромагнитные колебания в антенне. Антенна является открытым вибратором и излучает электромагнитные волны, которые, достигнув антенны приемной станции, возбуждают в ней электрические колебания.

Для регистрации принятых волн, Александр Степанович Попов применил специальный прибор - когерер (от латинского слова « когеренцио » - сцепление), состоящий из стеклянной трубки, в которой находятся металлические опилки. 24 марта 1896 года были переданы первые слова с помощью азбуки Морзе - «Генрих Герц» .

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник Попова, основные принципы их действия те же.

Основные выводы: – Колебательный контур - это колебательная система, состоящая из включенных последовательно катушки, конденсатора и активного сопротивления. – Свободные электромагнитные колебания - это колебания, происходящие в идеальном колебательном контуре за счет расходования сообщенной этому контуру энергии, которая в дальнейшем не пополняется. – Период свободных электромагнитных колебаний можно рассчитать с помощью формулы Томсона. – Из этой формулы следует, что период колебательного контура определяется параметрами составляющих его элементов: индуктивности катушки и емкости конденсатора. – Радиосвязь - это процесс передачи и приема информации с помощью электромагнитных волн. – Амплитудная модуляция - это процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний с частотой, равной частоте звукового сигнала. – Процесс, обратный модуляции называется детектированием.

Соглашение

Правила регистрации пользователей на сайте "ЗНАК КАЧЕСТВА":

Запрещается регистрация пользователей с никами подобными: 111111, 123456, йцукенб, lox и.т.п;

Запрещается повторно регистрироваться на сайте (создавать дубль-аккаунты);

Запрещается использовать чужие данные;

Запрещается использовать чужие e-mail адреса;

Правила поведения на сайте, форуме и в комментариях:

1.2. Публикация в анкете личных данных других пользователей.

1.3. Любые деструктивные действия по отношению к данному ресурсу (деструктивные скрипты, подбор паролей, нарушение системы безопасности и т.д.).

1.4. Использование в качестве никнейма нецензурных слов и выражений; выражений, нарушающие законы Российской Федерации, нормы этики и морали; слов и фраз, похожих на никнеймы администрации и модераторов.

4. Нарушения 2-й категории: Наказываются полным запретом на отправления любых видов сообщений сроком до 7 суток. 4.1.Размещение информации, подпадающей под действие Уголовного Кодекса РФ, Административного Кодекса РФ и противоречащей Конституции РФ.

4.2. Пропаганда в любой форме экстремизма, насилия, жестокости, фашизма, нацизма, терроризма, расизма; разжигание межнациональной, межрелигиозной и социальной розни.

4.3. Некорректное обсуждение работы и оскорбления в адрес авторов текстов и заметок, опубликованных на страницах "ЗНАК КАЧЕСТВА".

4.4. Угрозы в адрес участников форума.

4.5. Размещение заведомо ложной информации, клеветы и прочих сведений, порочащих честь и достоинство как пользователей, так и других людей.

4.6. Порнография в аватарах, сообщениях и цитатах, а также ссылки на порнографические изображения и ресурсы.

4.7. Открытое обсуждение действий администрации и модераторов.

4.8. Публичное обсуждение и оценка действующих правил в любой форме.

5.1. Мат и ненормативная лексика.

5.2. Провокации (личные выпады, личная дискредитация, формирование негативной эмоциональной реакции) и травля участников обсуждений (систематическое использование провокаций по отношению к одному или нескольким участникам).

5.3. Провоцирование пользователей на конфликт друг с другом.

5.4. Грубость и хамство по отношению к собеседникам.

5.5. Переход на личности и выяснение личных отношений на ветках форума.

5.6. Флуд (идентичные или бессодержательные сообщения).

5.7. Преднамеренное неправильное написание псевдонимов и имен других пользователей в оскорбительной форме.

5.8. Редактирование цитируемых сообщений, искажающее их смысл.

5.9. Публикация личной переписки без явно выраженного согласия собеседника.

5.11. Деструктивный троллинг - целенаправленное превращение обсуждения в перепалку.

6.1. Оверквотинг (избыточное цитирование) сообщений.

6.2. Использование шрифта красного цвета, предназначенного для корректировок и замечаний модераторов.

6.3. Продолжение обсуждения тем, закрытых модератором или администратором.

6.4. Создание тем, не несущих смыслового наполнения или являющихся провокационными по содержанию.

6.5. Создание заголовка темы или сообщения целиком или частично заглавными буквами или на иностранном языке. Исключение делается для заголовков постоянных тем и тем, открытых модераторами.

6.6. Создание подписи шрифтом большим, чем шрифт поста, и использование в подписи больше одного цвета палитры.

7. Санкции, применяемые к нарушителям Правил Форума

7.1. Временный или постоянный запрет на доступ к Форуму.

7.4. Удаление учетной записи.

7.5. Блокировка IP.

8. Примечания

8.1.Применение санкций модераторами и администрацией может производиться без объяснения причин.

8.2. В данные правила могут быть внесены изменения, о чем будет сообщено всем участникам сайта.

8.3. Пользователям запрещается использовать клонов в период времени, когда заблокирован основной ник. В данном случае клон блокируется бессрочно, а основной ник получит дополнительные сутки.

8.4 Сообщение, содержащее нецензурную лексику, может быть отредактировано модератором или администратором.

9. Администрация Администрация сайта "ЗНАК КАЧЕСТВА" оставляет за собой право удаления любых сообщений и тем без объяснения причин. Администрация сайта оставляет за собой право редактировать сообщения и профиль пользователя, если информация в них лишь частично нарушает правила форумов. Данные полномочия распространяются на модераторов и администраторов. Администрация сохраняет за собой право изменять или дополнять данные Правила по мере необходимости. Незнание правил не освобождает пользователя от ответственности за их нарушение. Администрация сайта не в состоянии проверять всю информацию, публикуемую пользователями. Все сообщения отображают лишь мнение автора и не могут быть использованы для оценки мнения всех участников форума в целом. Сообщения сотрудников сайта и модераторов являются выражением их личного мнения и могут не совпадать с мнением редакции и руководства сайта.