Electromagnetic oscillator
1. Uveďte zloženie a vlastnosti elektromagnetického oscilátora.
Riešenie:
Elektromagnetický oscilátor je obvod striedavého prúdu s cievkou (indukčnosť) a s kondenzátorom (kapacita ). Volá sa tiež oscilačný obvod alebo obvod LC. V oscilačnom obvode sa periodicky premieňa elektrická energia na magnetickú energiu a opačne. V oscilačnom obvode vzniká elektromagnetické kmitanie. Pre frekvenciu elektromagnetického oscilátora (vlastné kmitanie oscilátora) platí Thomsonov vzťah:
2.
Ako sa bude meniť frekvencia kmitania oscilačného obvodu, keď budeme platne kondenzátora v oscilačnom obvode navzájom približovať?
Riešenie:
Ak budeme platne kondenzátora v oscilačnom obvode navzájom približovať, d sa bude zmenšovať, C zväčšovať a frekvencia f sa bude zmenšovať.
3.
Oscilačné obvody majú parametre:
Ktorý obvod kmitá s vyššou frekvenciou?
Riešenie:
Rozbor:
Obidva oscilačné obvody kmitajú s rovnakými frekvenciami f1 = f2 = 6,3 MHz.
4.
Oscilačný obvod tvorí kondenzátor s kapacitou C = 10μF a cievka s meniteľnou indukčnosťou. V akom intervale sa musí meniť indukčnosť cievky, aby sa frekvencia vlastného kmitania oscilačného obvodu menila v intervale od 400Hz do 500Hz?
Riešenie:
Rozbor:
Indukčnosť cievky sa musí meniť od L1 = 16mH do L2 = 10mH.
5.
Oscilačný obvod sa skladá z cievky s indukčnosťou L = 3mH a platňového kondenzátora , ktorého platne majú tvar diskov s polomerom 1,2cm. Vzájomná vzdialenosť platní je 0,3mm. Určite periódu oscilačného obvodu. Ako sa zmení perióda obvodu, ak medzi platne kondenzátora vložíme dielektrikum s εr = 4?
Riešenie:
Rozbor:
Ak medzi platne kondenzátora vložíme dielektrikum s εr = 4, perióda obvodu sa zdvojnásobí.
6.
K cievke so stálou indukčnosťou L pripojíme kondenzátor s kapacitou C1. Zistíme, že oscilátor kmitá s vlastnou frekvenciou f1 = 100kHz. Ak pripojíme k tejto cievke kondenzátor s kapacitou C2, bude oscilátor kmitať s vlastnou frekvenciou f2 = 160kHz. Akú vlastnú frekvenciu bude mať oscilátor, ak k cievke pripojíme obidva kondenzátory spojené
Riešenie:
Rozbor:
f1 = 100kHz = 105s-1, f2 = 160kHz = 1,6.105s-1
