Номер 1, страница 17 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какие колебания называют электромагнитными?

1. Какие колебания называют электромагнитными?

Электромагнитными колебаниями называют периодические или почти периодические изменения во времени взаимосвязанных электрических и магнитных величин. К таким величинам относятся:

• электрический заряд ($\text{q}$) на обкладках конденсатора;
• сила тока ($\text{I}$) в цепи;
• напряжение ($\text{U}$) на элементах цепи;
• энергия электрического поля ($W_E$);
• энергия магнитного поля ($W_M$).

Эти колебания возникают в электрических цепях, содержащих одновременно и ёмкость, и индуктивность. Простейшей системой для наблюдения свободных электромагнитных колебаний является колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности.

Процесс колебаний в идеальном колебательном контуре (без потерь энергии) представляет собой непрерывный переход энергии из одной формы в другую:

1. В начальный момент времени заряженный конденсатор обладает максимальной энергией электрического поля $W_{E_{max}}$. Ток в цепи отсутствует, энергия магнитного поля равна нулю.

2. При разрядке конденсатора через катушку индуктивности в ней возникает ток, который создает магнитное поле. Энергия электрического поля конденсатора ($W_E = \frac{q^2}{2C}$) преобразуется в энергию магнитного поля катушки ($W_M = \frac{LI^2}{2}$).

3. Когда конденсатор полностью разрядится, сила тока и энергия магнитного поля достигают своих максимальных значений. В этот момент вся энергия контура сосредоточена в магнитном поле катушки.

4. Далее, из-за явления самоиндукции, ток в катушке не исчезает мгновенно, а продолжает течь, перезаряжая конденсатор, но уже в обратной полярности. Энергия магнитного поля вновь преобразуется в энергию электрического.

5. Процесс завершается, когда конденсатор полностью перезарядится, ток в цепи станет равен нулю, и вся энергия снова будет запасена в электрическом поле. После этого цикл повторяется в обратном направлении.

Этот циклический процесс взаимного превращения энергии электрического и магнитного полей и есть электромагнитное колебание. В реальных условиях из-за наличия сопротивления часть энергии теряется (в основном на тепло), и колебания становятся затухающими.

Ответ: Электромагнитными колебаниями называют периодические изменения заряда, силы тока и напряжения, которые сопровождаются взаимными превращениями энергии электрического поля конденсатора и энергии магнитного поля катушки индуктивности.