Номер 1, страница 169 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какие колебания называют электромагнитными?

1. Какие колебания называют электромагнитными?

Электромагнитными колебаниями называют периодические или близкие к периодическим взаимосвязанные изменения электрических и магнитных величин. Такими величинами являются: электрический заряд ($q$), сила тока ($I$), напряжение ($U$), напряженность электрического поля ($E$) и индукция магнитного поля ($B$).

Эти колебания возникают в системах, способных накапливать энергию как в электрическом, так и в магнитном поле, и обмениваться ею. Простейшим примером такой системы является колебательный контур, который в идеальном случае состоит из конденсатора емкостью $C$ и катушки индуктивности $L$.

Процесс электромагнитных колебаний в контуре представляет собой периодическое превращение энергии одного вида в другой:
1. В начальный момент времени конденсатор заряжают, сообщая ему максимальный заряд $q_{max}$. Вся энергия системы сосредоточена в электрическом поле конденсатора: $W_E = \frac{q_{max}^2}{2C}$. Сила тока в контуре равна нулю.
2. Конденсатор начинает разряжаться через катушку индуктивности. В цепи возникает электрический ток, сила которого постепенно растет. Вокруг катушки возникает магнитное поле. Энергия электрического поля конденсатора переходит в энергию магнитного поля катушки.
3. В тот момент, когда конденсатор полностью разрядится ($q=0$), сила тока и энергия магнитного поля достигнут своих максимальных значений: $I = I_{max}$ и $W_B = \frac{LI_{max}^2}{2}$. Вся энергия контура теперь сосредоточена в магнитном поле катушки.
4. Далее, из-за явления самоиндукции, ток в катушке не может исчезнуть мгновенно. Убывающее магнитное поле создает ЭДС индукции, которая поддерживает ток, перезаряжая конденсатор. Полярность обкладок конденсатора меняется на противоположную. Энергия магнитного поля снова переходит в энергию электрического поля.
5. Когда ток в цепи станет равен нулю, конденсатор окажется полностью перезаряженным, а вся энергия системы вновь будет сосредоточена в его электрическом поле.

После этого весь цикл повторяется, но в обратном направлении. Эти периодические превращения энергии электрического поля в энергию магнитного поля и обратно и есть электромагнитные колебания. В реальных контурах всегда есть сопротивление ($R$), которое приводит к потерям энергии (нагреву проводников) и, как следствие, к затуханию колебаний.

Ответ: Электромагнитными колебаниями называют периодические или почти периодические взаимосвязанные изменения электрических (заряд, сила тока, напряжение) и магнитных (магнитная индукция) характеристик системы, сопровождающиеся взаимными превращениями энергии электрического и магнитного полей.