000627

88 Электромагнитные колебания и электромагнитные волны Electromagnetic oscillations and electromagnetic waves 16.1. Электромагнитные колебания и волны. Колебания свойственны различным физическим системам и множеству природных явлений. Элек- тромагнитные колебания зарядов, токов и напря- жений возникают в электрической цепи, при опре- деленных значениях составляющих ее элементах. Электромагнитные волны крайне высокой часто- ты используются в клинической медицине (КВЧ- терапия). Именно узкий спектр излучений, гене- рируемый внешним источником, имитирует соб- ственные резонансные колебания клеток организ- ма, способствуя синхронизации их деятельности. 16.1. Electromagnetic oscillations and waves. Oscillations occur not only in physical systems but also in virtually every area of science. Electromag- netic oscillations of charges, currents and voltages occur in electrical circuit with the proper values and combinations of resistors, inductors and capacitors. Electromagnetic waves of extremely high frequency are used in clinical medicine (EHF therapy). It is the narrow spectrum of radiation generated by an ex- ternal source that mimics the body’s own resonant vibrations, contributing to the synchronization of their activity. 16.2. Контур LC. Схема, созданная для полу- чения колебаний электрических зарядов и токов, называется колебательным контуром. Она со- держит катушку индуктивности ( L ) и конденса- тор ( C ), в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания заданной часто- ты. Может выступать в качестве электрического резонатора, хранящего энергию на резонансной частоте. L С контуры являются ключевыми ком- понентами во многих электронных устройствах в усилителях,  радио и телеприемниках, а также в различных устройствах автоматики.  16.2. LC circuit. A circuit created to obtain os- cillations of electric charges and currents is called an oscillating circuit. An LC circuit is simplest electric circuit consisting of an inductor (L), and a capacitor (C), connected together for production of electromagnetic oscillations at a designated fre- quency. The RL circuits have many applications as oscillator circuit. It can act as an electrical resonator, storing energy oscillating at the circuit's resonant frequency.  Radio receivers and television sets use them for tuning to select a narrow frequency range from ambient radio waves. 16.3. Превращение энергии в контуре LC. При колебаниях в контуре LC происходят пери- одические превращения энергий электрического поля конденсатора (заряда q ) в энергию магнит- ного поля катушки индуктивности (тока I) и об- ратно. Их полная энергия равная сумме + = C q U 2 2 2 2 LI и остаётся постоянной. 16.3. Energy transformation in LC circuit. In an oscillating LC circuit, energy is shuttled periodically between the electric eld of the ca- pacitor (charge q) and the magnetic eld of the inductor(current I). The total energy of electric and magnetic fields equals + = C q U 2 2 2 2 LI and remains constant. 16.4. Электрические колебания в LC- контуре. При свободных незатухающих колеба- ниях в LC -контуре заряд конденсатора изменя- ется согласно уравнению ( ) φ+ω = t Qq 0 cos , где Q – амплитудное значение заряда, φ – на- чальная фаза колебаний, ω 0 – собственная ци- клическая частота колебаний: LC 1 0 =ω . Ток i в контуре изменяется как ( ) φ ω ω + −= t Q I 0 0 sin , где ω 0 Q = I m – амплитудное значение колеблю- щегося тока. 16.4. Electric oscillations in LC circuit. At free continuous oscillations in LC circuit the charge on capacitor changes according to ( ) φ+ω = t Qq 0 cos , in which Q is the charge amplitude, φ is the phase constant and the angular frequency ω 0 of the oscil- lations is LC 1 0 =ω . The current i in the system at any time t is ( ) φ ω ω + −= t Q I 0 0 sin , where ω 0 Q = I m is the current amplitude.