Номер 1, страница 76 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

1. Что называют электромагнитными колебаниями?

1. Электромагнитными колебаниями называют периодические или близкие к периодическим изменения во времени взаимосвязанных величин, характеризующих электромагнитное поле, — напряженности электрического поля ($E$) и индукции магнитного поля ($B$). В электрических цепях такие колебания проявляются как периодические изменения электрического заряда ($q$) на обкладках конденсатора, силы тока ($I$) в цепи и напряжения ($U$) между различными точками цепи.

Простейшей системой, где могут происходить свободные электромагнитные колебания, является колебательный контур. В простейшем случае он состоит из конденсатора емкостью $C$ и катушки индуктивностью $L$. В таком контуре происходят взаимные превращения энергии электрического поля, сосредоточенной в конденсаторе, и энергии магнитного поля, сосредоточенной в катушке.

Рассмотрим процесс колебаний в идеальном LC-контуре (без омического сопротивления):
1. В начальный момент времени конденсатор полностью заряжен, и вся энергия системы сосредоточена в его электрическом поле.
2. Конденсатор начинает разряжаться через катушку. В катушке возникает нарастающий электрический ток. Энергия электрического поля конденсатора переходит в энергию магнитного поля тока в катушке.
3. Когда конденсатор полностью разрядится, сила тока и энергия магнитного поля достигают максимального значения.
4. Из-за явления самоиндукции ток в катушке не может прекратиться мгновенно. Он продолжает течь, перезаряжая конденсатор (обкладки меняют знак заряда). Энергия магнитного поля катушки снова переходит в энергию электрического поля конденсатора.
5. Когда ток в катушке станет равен нулю, конденсатор будет полностью перезаряжен. После этого процесс повторяется в обратном направлении.

В идеальном контуре, где нет потерь энергии (активное сопротивление $R=0$), колебания являются гармоническими и незатухающими. Период этих колебаний определяется формулой Томсона:
$T = 2\pi\sqrt{LC}$

В реальных колебательных контурах всегда присутствует активное сопротивление, на котором происходит выделение теплоты, что ведет к постепенному уменьшению полной энергии контура и, как следствие, к затуханию колебаний.

Ответ: Электромагнитными колебаниями называют периодические взаимосвязанные изменения заряда, силы тока, напряжения, а также напряженности электрического и индукции магнитного полей.