Физика вопросы ( пж любые)

Реальный колебательный контур отличается от идеализированного наличием потерь энергии в виде затухания, что может быть вызвано сопротивлением проводников, диэлектрическими потерями и другими факторами.

Способы возбуждения колебаний в колебательном контуре могут включать в себя внешние источники энергии, такие как генераторы, источники тока, а также начальное возмущение, например, при подаче начального импульса.

Возбуждение колебаний в исследуемом контуре может происходить путем подачи энергии из внешнего источника или при наличии начальных условий, задающих начальные значения величин.

Свободные незатухающие электромагнитные колебания (или гармонические колебания) - это колебания, которые не теряют энергию и сохраняют амплитуду и частоту постоянными. Затухающие электромагнитные колебания - это колебания, которые со временем уменьшают свою амплитуду из-за потери энергии.

Дифференциальное уравнение колебаний для контура зависит от его типа (R-L-C контур и т. д.), но в общем случае для колебательного контура с сопротивлением R, индуктивностью L и ёмкостью C оно может выглядеть как:

�
�
2
�
�
�
2
+
�
�
�
�
�
+
1
�
�
=
0
L
dt
2

d
2
q
​
+R
dt
dq
​
+
C
1
​
q=0

Где q - заряд на конденсаторе, t - время.

В исследуемом контуре могут наблюдаться колебательные процессы для заряда, напряжения, тока и других величин. Закон изменения этих величин во времени будет зависеть от уравнения колебаний и типа контура.

Причины затухания колебаний включают потери энергии в сопротивлении проводников, излучение электромагнитных волн, диэлектрические потери и другие потери энергии, которые вызываются неравновесными процессами.

Если пренебречь сопротивлением контура (а), то колебания будут незатухающими. Если сделать сопротивление больше критического значения (б), то колебания будут затухающими.

Величины, характеризующие затухание колебаний, включают логарифмический декремент, коэффициент затухания и добротность. Логарифмический декремент - это натуральный логарифм отношения амплитуд колебаний при двух последовательных периодах. Коэффициент затухания - это отношение затухания амплитуды к числу периодов. Добротность - это безразмерная величина, обратно пропорциональная коэффициенту затухания.

Логарифмический декремент, коэффициент затухания и добротность зависят от электрических параметров контура, таких как сопротивление (R), индуктивность (L) и ёмкость (C). Обычно они выражаются следующим образом:

Логарифмический декремент (δ) = ln(A/A')
Коэффициент затухания (ζ) = R/(2√(LC))
Добротность (Q) = 1/ζ = √(LC)/R

Период затухающих колебаний не изменится, если пренебречь активным сопротивлением контура. Если сделать сопротивление больше критического, то период затухающих колебаний увеличится.

Время, в течение которого амплитуда затухающих колебаний уменьшится до половины максимального значения, называется временем затухания (T). Для затухающих колебаний это время зависит от коэффициента затухания (ζ) и можно выразить как T = 1/(ζω0), где ω0 - собственная частота контура.

Время, в течение которого амплитуда уменьшится в е раз, называется временем релаксации и также зависит от коэффициента затухания (ζ).