Электроника в пять шагов. Колебательный контур.

После того, как рассмотрели работу катушки индуктивности и работу конденсатора, переходим к изучению схемы колебательного контура.

колебательный контур.
колебательный контур.

Сам по себе контур выглядит именно так. Единственное, что сейчас здесь не видно, это питание контура - откуда будем брать энергию.

В данном случае соединение контура является и последовательным и параллельным, зависит от того как источник будет включен в схему.

последовательное соединение
последовательное соединение

В данном случае под источником переменного сигнала, будет считаться другая часть схемы от которой поступает подпитка контура. Причем сигнал Е может быть абсолютно разным, в том числе зависящим от параметров L и C.

параллельное соединение.
параллельное соединение.

В параллельном соединении поменялось положение источника сигнала, относительно катушки и конденсатора.

Вообще вариаций этих схем великое множество, но для начала и понимания этого достаточно.

Теперь перейдём непосредственно к работе.

фазы колебаний.
фазы колебаний.

Как видим в контуре четыре основных промежуточных положения.

а) Конденсатор заряжен, токов в цепи нет, но есть электрическое поле на обкладках конденсатора, которое стремиться разрядиться через катушку индуктивности. Это состояние можно сравнить с состоянием маятника. Он вроде бы покоится, но на него действует сила тяжести и он начинает движение.

б) Конденсатор разряжается и формирует ток в цепи, но при возрастании тока, возникает ЭДС самоиндукции(читайте про индуктивность), которая вынуждает расти ток плавно, а не скачком, Так же и конденсатор разряжается плавно. В этой фазе он полностью разряжен, но на индуктивности есть электромагнитное поле, которое начинает поддерживать существующий ток, как только ток начинает спадать. В этой фазе вся энергия в электромагнитном поле и токе заряда. Как видим маятник в движении, но сила притяжения скомпенсирована натяжением нитки.

в) В этой фазе емкость заражается, а ток спадает и как итог, конденсатор заряжен в противоположном начальному состоянии, а ток опять равен нулю. На картинке с маятником видим, что маятник в противоположном состоянии и так же готов к движению.

г) Маятник и колебательный контур в состоянии перераспределения энергии в противоположном состоянии, при этом напряжение на конденсаторе равно нулю, а ток максимальный. И далее возвращаемся к исходному состоянию.

д) состояние идентичное состоянию а), но у него уже есть предыстория.

Теперь для более глубокого понимания, прочитайте это еще раз и сравнивайте механику с электрикой. При этом ток - это движение,а напряжение это действие силы тяжести.

Удалось найти замечательную картинку:

Обратите внимание в данной картинке, как образуется синусоидальный сигнал. Он характерен и для тока и для напряжения. Единственное у них есть сдвиг по фазе. Вообще, когда понятен принцип работы, то картинка очень полезна и показательна. На этом пока достаточно, если есть вопросы пишите.

Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.

Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.
Группа Одноклассники.