Номер 1, страница 18 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какие колебания называют электромагнитными?

1. Электромагнитными колебаниями называют периодические или близкие к периодическим изменения взаимосвязанных характеристик электромагнитного поля, таких как заряд ($\text{q}$), сила тока ($\text{i}$), напряжение ($\text{U}$), напряжённость электрического поля ($\text{E}$) и индукция магнитного поля ($\text{B}$).

Эти колебания представляют собой процесс взаимного превращения энергии электрического и магнитного полей. Классической системой, в которой возникают электромагнитные колебания, является колебательный контур, состоящий из конденсатора ёмкостью $\text{C}$ и катушки индуктивностью $\text{L}$.

Рассмотрим процесс в идеальном колебательном контуре (где активное сопротивление равно нулю):

1. Конденсатор заряжают, сообщая его обкладкам заряд. В этот момент вся энергия системы сосредоточена в электрическом поле конденсатора.

2. Конденсатор начинает разряжаться через катушку. В цепи возникает электрический ток, который создаёт вокруг катушки магнитное поле. Энергия электрического поля конденсатора начинает переходить в энергию магнитного поля катушки.

3. Когда конденсатор полностью разрядится, сила тока и энергия магнитного поля достигнут своего максимального значения. Вся энергия системы будет сосредоточена в магнитном поле катушки.

4. Далее ток начинает убывать. Убывающее магнитное поле, согласно явлению электромагнитной индукции, создаёт ЭДС самоиндукции, которая поддерживает ток в том же направлении. Этот ток перезаряжает конденсатор, но с обратной полярностью обкладок. Энергия магнитного поля переходит обратно в энергию электрического поля.

5. После полной перезарядки конденсатора процесс повторяется в обратном направлении.

Таким образом, в контуре происходят гармонические колебания заряда, напряжения и силы тока. Для идеального колебательного контура период собственных электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона:

$T = 2\pi\sqrt{LC}$

В любом реальном контуре существует сопротивление, которое приводит к потерям энергии (нагреванию проводников), поэтому без внешнего источника энергии свободные колебания в нём будут затухающими.

Ответ: Электромагнитными колебаниями называют периодические изменения электрических и магнитных величин (заряда, силы тока, напряжения, напряженности электрического поля, магнитной индукции), которые сопровождаются взаимными превращениями энергии электрического и магнитного полей.