Колебательный контур. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Колебательный контур - электрич. цепь, содержащая индуктивность L, ёмкость С и сопротивление R, в к-рой могут возбуждаться электрич. колебания (рис. 1).

К. к.- электрич. осциллятор, один из осн. элементов радиотехн. систем. Различают линейные и нелинейные К. к. В линейном К. к. его параметры L, С и Я не зависят от интенсивности колебаний и период колебаний не зависит от амплитуды (изохронность колебаний). При отсутствии потерь (R=0) в линейном К. к. происходят свободные гармонические колебания с частотой (ф-ла Томпсона). Электрич. энергия колебаний сосредоточивается в ёмкости W_э= =, а магнитная - в катушке индуктивности W_м= =. Периодически с периодом происходит преобразование электрич. энергии в магнитную, а затем обратно, так что полная энергия системы

где t₀- нач. момент зарядки конденсатора, q - заряд на конденсаторе.

В реальных К. к. из-за наличия потерь при 0<R<

(где

устанавливаются затухающие колебания с частотой

и амплитудой, пропорциональной

, где

- затухание контура. Качество К. к. характеризуется его добротностью Q = =. При R> в К. к. колебания отсутствуют и происходит апериодич. процесс разряда конденсатора через катушку индуктивности.

При включении в линейный К. к. генератора с переменной эдс

в нём устанавливаются вынужденные колебания с частотой

. Напр., при по-следоват. включении эдс амплитуда колебаний напряжения V на конденсаторе, определяемая соотношением

зависит не только от амплитуды внеш. эдс, но и от её частоты

. Зависимость амплитуды колебаний в К. к. от

наз. резонансной характеристикой контура (рис. 2). При

принимает макс. значение, в Q раз превышающее амплитуду внеш. силы Е₀. Величину

наз. полосой пропускания К. к. На резонансной характеристике - это область частот вблизи

, соответствующая значению амплитуды

. Резонансные свойства К. к. позволяют выделить из множества колебаний те, частоты которых близки к

. Именно это свойство (избирательность) К. к. используется на практике.

Линейный К. к. описывается дифференц. ур-нием вида

т. е. является (при Е₀=0)системой с одной степенью свободы. Незатухающим колебаниям в К. к. без потерь (

=0, Е₀=0) на фазовой плоскости

соответствуют замкнутые интегральные кривые линейного центра (рис. 3) - вложенные друг в друга эллипсы или, в частном случае, окружности.

В нелинейном К. к., когда заряд на конденсаторе g - нелинейная функция напряжения или индуктивность катушки L - нелинейная функция тока (напр., в случае конденсатора с сегнетоэлектриком и индуктивности с ферромагн. сердечником), колебания будут негармоническими и незатухающим колебаниям на фазовой плоскости соответствуют замкнутые интегральные кривые, период обращения по к-рым зависит от энергии, запасённой в К. к.; при этом частота колебаний становится зависимой от амплитуды колебаний.

С помощью К. к. часто моделируют более сложные физ. системы, напр. резонаторы с одной эфф. степенью свободы.

Литература по колебательным контурам

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.