Электромагнитная индукция При любом изменении потока

Электромагнитная индукция
При любом изменении потока магнитной индукции через площадь, ограниченную замкнутым
проводящим контуром, в нем возникает ЭДС индукции, которая по модулю равна скорости
Ф
изменения потока магнитной индукции: Ei 
Основным в явлении электромагнитной
t
индукции является процесс возбуждения переменным магнитным полем вихревого
электрического поля.
Индукционный ток в замкнутом контуре имеет такое направление, что создаваемый им поток
магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать
изменение потока магнитной индукции, которое возбуждает данный ток. В этом заключается суть
правила Ленца, которое является частным случаем закона сохранения и превращения энергии в
электромагнитных процессах.
Частным случаем электромагнитной индукции является самоиндукция – возникновение ЭДС в
проводнике, обусловленное изменением силы тока в этом же проводнике. ЭДС самоиндукции
i
прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в той же цепи: Е с   L
t
1 2
Магнитное поле катушки под током имеет энергию: Wm  LI
2
Механические колебания
Свободные колебания, возникающие в колебательных системах с малым трением, практически
являются гармоническими.
Гармоническим является колебание тела, при котором его ускорение прямо пропорционально
мгновенному смещению, но противоположно направлено: a   2 x
Гармонические колебания характеризуются такими свойствами:
А) возвращающая внутренняя сила пропорциональна смещению системы от положения
устойчивого равновесия и направлена в сторону равновесия;
Б) смещение, скорость и ускорение изменяются по гармоническому закону (синусоидальному
или косинусоидальному);
В) гармонические колебания длятся бесконечно долго.
Колебания тела на пружине являются гармоническими колебаниями с частотой:
1 k
v
2 m
Частота свободных колебаний зависит от параметров колебательной системы, амплитуда – от
сообщенной колебательной системе энергии.
В случае свободных колебаний кинетическая и потенциальная энергии тела периодически
изменяются, однако полная механическая энергия в системе без сил трения остается неизменной.
При небольших отклонениях математического маятника от положения равновесия его колебания
l
являются гармоническими с периодом: T  2
g
Свободные колебания в системах с трением затухают и не являются гармоническими. Чтобы
колебания были незатухающими, систему необходимо пополнять энергией. В этом случае
колебания будут вынужденными. Частота таких колебаний равна частоте изменения внешней
периодически изменяющейся силы.
Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды и частоты вынуждающей силы.
Явление резкого увеличения амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты
изменения внешней силы, действующей на систему, с частотой собственных (свободных)
колебаний называют резонансом, а соответствующую частоту – резонансной частотой.
Если внутри колебательной системы существует источник энергии и система сама может
регулировать поступление энергии в колеблющемуся телу для компенсации потерь на трение, то в
такой системе могут возникнуть незатухающие колебания. Такую систему называют
автоколебательной, а возникающие в ней колебания – автоколебаниями.