У ланцюзі, що містить ємність і індуктивність, можуть виникнути електромагнітні коливання. Тому такий ланцюг називається коливальним контуром.
Якщо заряджений конденсатор замкнути на котушку індуктивності, то в контурі виникає регресний за величиною струм (ріс.122). Внаслідок цього в котушці виникає ЕРС індукції, що протидіє зменшенням струму, що підтримує струм і після остаточної розрядки конденсатора. Тобто при розрядці конденсатора енергія електричного поля переходить в енергію магнітного поля котушки.
Коли конденсатор повністю розрядиться, то струм в ланцюзі підтримується за рахунок енергії магнітного поля. що призводить до перезарядження конденсатора і, відповідно, до переходу енергії магнітного поля в енергію електричного поля.
У реальному коливальному контурі необхідно враховувати опір входять до нього провідників, а, отже, при протіканні струму частина енергії електричного і магнітного поля виділяється у вигляді кількості теплоти. Тому в реальному коливальному контурі електромагнітні коливання дуже швидко припиняються, а опір, на якому енергія електричного струму перетворюється на теплову, називається активним.
Реальний контур володіє активним опором і енергія коливань переходить в теплову.
Рівняння вільних коливань контуру з активним опором:. де. .
При вимушених коливаннях має місце процес встановлення коливань, тобто поки коливання встановлюються, в системі має місце процес наростання амплітуди, він має сенс биття.
При затухаючих коливаннях вводять логарифмічний декремент загасання:
тут - число коливань, за яке амплітуда зменшиться в раз, - коефіцієнт загасання. При малому загасанні. . тут - добротність контуру,.
Добротність контуру тим вище, чим більше число коливань встигне відбутися, перш ніж амплітуда зменшиться в разів. Для послідовно з'єднаного контуру добротність контуру - це відношення напруги на конденсаторі до напруги джерела .Якщо ми маємо резонансну криву, то. Також існує межа добротності: при слабкому загасанні добротність механічної коливальної системи з точністю до множника дорівнює відхиленню енергії, запасеної в даний момент часу, до убутку цієї енергії за період:
Феромагнетизм. Петля гістерезису. Залежність феромагнітних властивостей від температури. Межі між доменами. Механізми перемагнічування.
Ферромагнетики - речовини, що володіють спонтанною намагнічіваемостью, тобто вони намагнічені навіть при відсутності зовнішнього магнітного поля.
Ферромагнетики крім здатності сильно намагнічуватися мають ще й іншими властивостями, істотно відрізняють їх від діа- і парамагнетиків. Якщо для слабомагнітних речовин залежність від лінійна, то для феромагнетиків ця залежність, вперше вивчена в 1878 р Столєтова, є досить складною. У міру зростання намагніченість спочатку зростає швидко, потім повільніше і, нарешті, досягається так зване магнітне насичення. вже не залежить від напруженості поля. Подібний характер залежності від можна пояснити тим, що в міру збільшення намагнічує поле збільшується ступінь орієнтації молекулярних моментів по полю, проте цей процес почне сповільнюватися, коли залишається все менше і менше неорієнтованих моментів, і, нарешті, коли всі моменти будуть орієнтовані по полю, подальше збільшення припиняється і настає магнітне насичення.
Істотна здатність ферромагнетиков - не тільки великі значення. але і залежність від.
Характерна особливість феромагнетиків полягає також у тому, що для них залежність від (а отже, і від) визначається передісторією намагнічення феромагнетика. Це явище отримало назву магнітного гистерезиса. Якщо намагніть ферромагнетик до насичення (точка 1), а потім почати зменшувати напруженість поля, що намагнічує, то, як показує досвід, зменшення описується кривої 1-2, що лежить вище кривої 1-0. При відрізняється від нуля, тобто в феромагнетику спостерігається залишкове намагнічування. З наявністю залишкового намагнічування пов'язано існування постійних магнітів. Намагничение звертається в нуль під дією поля. має напрямок, ротівоположное полю, який викликав намагничение. Напруженість називається коерцитивної силою.
При подальшому збільшенні протилежної поля феромагнетик перемагнічується (крива 3-4), і при досягається насичення (точка 4). Потім ферромагнетик можна знову розмагнітити (крива 4-5-6) і знову перемагнитилось (крива 6-1).
Таким чином, при дії на феромагнетик змінного магнітного поля намагніченість змінюється відповідно до кривої 1-2-3-4-5-6-1, яка називається петлею гістерезису. Гістерезис призводить до того, що намагничение феромагнетика не є однозначною функцією. тобто одному і тому ж значенню відповідає кілька значень.
Різні ферромагнетики дають різні гістерезисна петлі. Ферромагнетики з малої (в межах від декількох тисячних до 1-2 А / см) коерцитивної силою називаються м'якими, з великою коерцитивної силою - жорсткими.
Ферромагнетики володіють ще однією суттєвою особливістю: для кожного феромагнетика є певна температура, яка називається точкою Кюрі, при якій він втрачає свої магнітні властивості. При нагріванні зразка вище точки Кюрі феромагнетик перетворюється в звичайний парамагнетик. Перехід речовини з феромагнітного стану в парамагнітне, що відбувається в точці Кюрі, не супроводжується поглинанням або виділенням теплоти, тобто в точці Кюрі відбувається фазовий перехід II роду.
Нарешті, процес намагнічення феромагнетиків супроводжується зміною його лінійних розмірів і об'єму. Це явище отримало назву магнитострикции. Величина і знак ефекту залежать від напруженості намагнічує поле, від природи феромагнетика і орієнтації кристалографічних осей по відношенню до поля.