+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Глава 24. Электромагнитные колебания и волны

Электрическая цепь, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора (см. рисунок), называется колебательным контуром. В этой цепи могут происходить своеобразные электрические колебания. Пусть, например, в начальный момент времени мы заряжаем пластины конденсатора положительным и отрицательным зарядами, а затем разрешим зарядам двигаться. Если бы катушка отсутствовала, конденсатор начал бы разряжаться, в цепи на короткое время возник электрический ток, и заряды пропали бы. Здесь же происходит следующее. Сначала благодаря самоиндукции катушка препятствует увеличению тока, а затем, когда ток начинает убывать, препятствует его уменьшению, т.е. поддерживает ток. В результате ЭДС самоиндукции заряжает конденсатор с обратной полярностью: та пластина, которая изначально была заряжена положительно, приобретает отрицательный заряд, вторая — положительный. Если при этом не происходит потерь электрической энергии (в случае малого сопротивления элементов контура), то величина этих зарядов будет такая же, как величина первоначальных зарядов пластин конденсатора. В дальнейшем движение процесс перемещения зарядов будет повторяться. Таким образом, движение зарядов в контуре представляет собой колебательный процесс.

Для решения задач ЕГЭ, посвященных электромагнитным колебаниям, нужно запомнить ряд фактов и формул, касающихся колебательного контура. Во-первых, нужно знать формулу для периода колебаний в контуре. Во-вторых, уметь применять к колебательному контуру закон сохранения энергии. И, наконец (хотя такие задачи встречаются редко), уметь использовать зависимости силы тока через катушку и напряжения на конденсаторе от времени

Период электромагнитных колебаний в колебательном контуре определяется соотношением:

(24.1)

где — емкость конденсатора, — индуктивность катушки.

При электромагнитных колебаниях энергия колебательного контура складывается из энергии конденсатора и энергии тока в катушке:

(24.2)

где и — заряд на конденсаторе и сила тока в катушке в этот момент времени, и — емкость конденсатора и индуктивность катушки. Если электрическое сопротивление элементов контура мало, то электрическая энергия контура (24.2) остается практически неизменной, несмотря на то, что заряд конденсатора и ток в катушке изменяются с течением времени. Из формулы (24.4) следует, что при электрических колебаниях в контуре происходят превращения энергии: в те моменты времени, когда ток в катушке равен нулю, вся энергия контура сводится к энергии конденсатора. В те моменты времени, когда равен нулю заряд конденсатора, энергия контура сводится к энергии магнитного поля в катушке. Очевидно, в эти моменты времени заряд конденсатора или ток в катушке достигают своих максимальных (амплитудных) значений.

При электромагнитных колебаниях в контуре заряд конденсатора изменяется с течением времени по гармоническому закону:

(24.3)

где — амплитуда колебаний заряда на конденсаторе, — циклическая (или круговая) частота колебаний, — начальная фаза. Циклическая частота колебаний связана с периодом по формуле

(24.4)

стандартной для любых гармонических колебаний. Поскольку сила тока в катушке представляет собой производную заряда конденсатора по времени, из формулы (24.4) можно найти зависимость силы тока в катушке от времени

(24.5)

В ЕГЭ по физике часто предлагаются задачи на электромагнитные волны. Необходимый для решения этих задач минимум знаний включает в себя понимание основных свойств электромагнитной волны и знание шкалы электромагнитных волн. Сформулируем кратко эти факты и принципы.

Согласно законам электромагнитного поля переменное магнитное поле порождает поле электрическое, переменное электрическое поле порождает поле магнитное. Поэтому если одно из полей (например, электрическое) начнет меняться, возникнет второе поле (магнитное), которое затем снова порождает первое (электрическое), затем снова второе (магнитное) и т.д. Процесс взаимного превращения друг в друга электрического и магнитного полей, который может распространяться в пространстве, называется электромагнитной волной. Опыт показывает, что направления, в которых колеблются векторы напряженности электрического и индукции магнитного поля в электромагнитной волне перпендикулярны направлению ее распространения. Это означает, что электромагнитные волны являются поперечными. В теории электромагнитного поля Максвелла доказывается, что электромагнитная волна создается (излучается) электрическими зарядами при их движении с ускорением. В частности, источником электромагнитной волны является колебательный контур.

Длина электромагнитной волны , ее частота (или период ) и скорость распространения связаны соотношением, которое справедливо для любой волны (см. также формулу (11.6)):

(24.6)

Электромагнитные волны в вакууме распространяются со скоростью = 3 • 108 м/с, в среде скорость электромагнитных волн меньше, чем в вакууме, причем эта скорость зависит от частоты волны. Такое явление называется дисперсией волн. Электромагнитной волне присущи все свойства волн, распространяющихся в упругих средах: интерференция, дифракция, для нее справедлив принцип Гюйгенса. Единственное, что отличает электромагнитную волну, это то, что для ее распространения не нужна среда — электромагнитная волна может распространяться и в вакууме.

В природе наблюдаются электромагнитные волны с сильно отличающимися друг от друга частотами, и обладающие благодаря этому существенно различными свойствами (несмотря на одинаковую физическую природу). Классификация свойств электромагнитных волн в зависимости от их частоты (или длины волны) называется шкалой электромагнитных волн. Дадим краткий обзор этой шкалы.

Электромагнитные волны с частотой меньшей 105 Гц (т.е. с длиной волны, большей нескольких километров) называются низкочастотными электромагнитными волнами. Излучают волны такого диапазона большинство бытовых электрических приборов.

Волны с частотой от 105 до 1012 Гц называются радиоволнами. Этим волнам отвечают длины волн в вакууме от нескольких километров до нескольких миллиметров. Эти волны применяются для радиосвязи, телевидения, радиолокации, сотовых телефонов. Источниками излучения таких волн являются заряженные частицы, движущиеся в электромагнитных полях. Радиоволны излучаются также свободными электронами металла, которые совершают колебания в колебательном контуре.

Область шкалы электромагнитных волн с частотами, лежащими в интервале 1012 — 4,3 • 1014 Гц (и длинами волн от нескольких миллиметров до 760 нм) называется инфракрасным излучением (или инфракрасными лучами). Источником такого излучения служат молекулы нагретого вещества. Человек излучает инфракрасные волны с длиной волны 5 — 10 мкм.

Электромагнитное излучение в интервале частот 4,3 • 1014 — 7,7 • 1014 Гц (или длин волн 760 — 390 нм) воспринимается человеческим глазом как свет и называется видимым светом. Волны различных частот внутри этого диапазона воспринимаются глазом, как имеющие различный цвет. Волна с самой маленькой частотой из видимого диапазона 4,3 • 1014 воспринимается как красная, с самой большой частотой внутри видимого диапазона 7,7 • 1014 Гц — как фиолетовая. Видимый свет излучается при переходе электронов в атомах, молекулами твердых тел, нагретых до 1000 °С и более.

Волны с частотой 7,7 • 1014 — 10

17 Гц (длина волны от 390 до 1 нм) принято называть ультрафиолетовым излучением. Ультрафиолетовое излучение имеет выраженное биологическое действие: оно способно убивать ряд микроорганизмов, способно вызвать усиление пигментации человеческой кожи (загар), при избыточном облучении в отдельных случаях может способствовать развитию онкологических заболеваний (рак кожи). Ультрафиолетовые лучи содержатся в излучении Солнца, в лабораториях создаются специальными газоразрядными (кварцевыми) лампами.

За областью ультрафиолетового излучения лежит область рентгеновских лучей (частота 1017 — 1019 Гц, длина волны от 1 до 0,01 нм). Эти волны излучаются при торможении в веществе заряженных частиц, разогнанных напряжением 1000 В и более. Обладают способностью проходить сквозь толстые слои вещества, непрозрачного для видимого света или ультрафиолетового излучения. Благодаря этому свойству рентгеновские лучи широко используются в медицине для диагностики переломов костей и ряда заболеваний. Рентгеновские лучи оказывают губительное действие на биологические ткани. Благодаря этому свойству их можно использовать для лечения онкологических заболеваний, хотя при избыточном облучении они смертельно опасны для человека, вызывая целый ряд нарушений в организме. Из-за очень малой длины волны волновые свойства рентгеновского излучения (интерференцию и дифракцию) можно обнаружить только на структурах, сравнимых с размерами атомов.

Гамма-излучением (-излучением) называют электромагнитные волны с частотой, большей, чем 1020 Гц (или длиной волны, меньшей 0,01 нм). Возникают такие волны в ядерных процессах. Особенностью -излучения является его ярко выраженные корпускулярные свойства (т.е. это излучение ведет себя как поток частиц). Поэтому о -излучении часто говорят как о потоке -частиц.

В задаче 24.1.1 для установления соответствия между единицами измерений используем формулу (24.1), из которой следует, что период колебаний в контуре с конденсатором емкостью 1 Ф и индуктивностью 1 Гн равен секунд (ответ 1).

Из графика, данного в задаче 24.1.2, заключаем, что период электромагнитных колебаний в контуре составляет 4 мс (ответ 3).

По формуле (24.1) находим период колебаний в контуре, данном в задаче 24.1.3: (ответ 4). Отметим, что согласно шкале электромагнитных волн такой контур излучает волны длинноволнового радиодиапазона.

Периодом колебания называется время одного полного колебания. Это значит, что если в начальный момент времени конденсатор заряжен максимальным зарядом (задача 24.1.4), то через половину периода конденсатор будет также заряжен максимальным зарядом, но с обратной полярностью (та пластина, которая изначально была заряжена положительно, будет заряжена отрицательно). А максимальный в контуре ток будет достигаться между этими двумя моментами, т.е. через четверть периода (ответ

2).

Если увеличить индуктивность катушки в четыре раза (задача 24.1.5), то согласно формуле (24.1) период колебаний в контуре возрастет в два раза, а частота уменьшится в два раза (ответ 2).

Согласно формуле (24.1) при увеличении емкости конденсатора в четыре раза (задача 24.1.6) период колебаний в контуре увеличивается в два раза (ответ 1).

При замыкании ключа (задача 24.1.7) в контуре вместо одного конденсатора будут работать два таких же конденсатора, соединенных параллельно (см. рисунок). А поскольку при параллельном соединении конденсаторов их емкости складываются, то замыкание ключа приводит к двукратному увеличению емкости контура. Поэтому из формулы (24.1) заключаем, что период колебаний увеличивается в раз (ответ

3).

Пусть заряд на конденсаторе совершает колебания с циклической частотой (задача 24.1.8). Тогда согласно формулам (24.3)-(24.5) с той же частотой будет совершать колебаний ток в катушке. Это значит, что зависимость тока от времени может быть представлена в виде . Отсюда находим зависимость энергии магнитного поля катушки от времени

Из этой формулы следует, что энергия магнитного поля в катушке совершает колебания с удвоенной частотой, и, значит, с периодом, вдвое меньшим периода колебания заряда и тока (ответ 1).

В задаче 24.1.9 используем закон сохранения энергии для колебательного контура. Из формулы (24.2) следует, что для амплитудных значений напряжения на конденсаторе и тока в катушке справедливо соотношение

(здесь в отличие от (24.2) использовано другое выражение для энергии конденсатора). Или А (ответ 2).

В задаче 24.1.10 удобно использовать закон сохранения энергии в виде (24.2). Имеем

где и — амплитудные значения заряда конденсатора и тока в катушке. Из этой формулы с использованием соотношения (24.1) для периода колебаний в контуре находим амплитудное значение тока

ответ 3.

Радиоволны — электромагнитные волны с определенными частотами. Поэтому скорость их распространения в вакууме равна скорости распространения любых электромагнитных волн, и в частности, рентгеновских. Эта скорость — скорость света (задача 24.2.1 — ответ 1).

Как указывалось ранее, заряженные частицы излучают электромагнитные волны при движении с ускорением. Поэтому волна не излучается только при равномерном и прямолинейном движении (задача 24.2.2 — ответ 1).

Электромагнитная волна — это особым образом изменяющиеся в пространстве и времени и поддерживающие друг друга электрическое и магнитное поля. Поэтому правильный ответ в задаче 24.2.32.

Из данного в условии задачи 24.2.4 графика следует, что период данной волны — = 4 мкс. Поэтому из формулы (24.6) получаем м (ответ 1).

В задаче 24.2.5 по формуле (24.6) находим

(ответ 4).

С антенной приемника электромагнитных волн связан колебательный контур. Электрическое поле волны действует на свободные электроны в контуре и заставляет их совершать колебания. Если частота волны совпадает с собственной частотой электромагнитных колебаний, амплитуда колебаний в контуре возрастает (резонанс) и может быть зарегистрирована. Поэтому для приема электромагнитной волны частота собственных колебаний в контуре должна быть близка к частоте этой волны (контур должен быть настроен на частоту волны). Поэтому если контур нужно перенастроить с волны длиной 100 м на волну длиной 25 м (задача 24.2.6), собственная частота электромагнитных колебаний в контуре должна быть увеличена в 4 раза. Для этого согласно формулам (24.1), (24.4) емкость конденсатора следует уменьшить в 16 раз (ответ 4).

Согласно шкале электромагнитных волн (см. введение к настоящей главе), максимальной длиной из перечисленных в условии задачи 24.2.7 электромагнитных волн обладает излучение антенны радиопередатчика (ответ 4).

Среди перечисленных в задаче 24.2.8 электромагнитных волн максимальной частотой обладает рентгеновское излучение (ответ 2).

Электромагнитная волна является поперечной. Это значит, что векторы напряженности электрического поля и индукции магнитного поля в волне в любой момент времени направлены перпендикулярно направлению распространения волны. Поэтому при распространении волны в направлении оси (задача 24.2.9), вектор напряженности электрического поля направлен перпендикулярно этой оси. Следовательно, обязательно равна нулю его проекция на ось = 0 (ответ 3).

Скорость распространения электромагнитной волны — есть индивидуальная характеристика каждой среды. Поэтому при переходе электромагнитной волны из одной среду в другую (или из вакуума в среду) скорость электромагнитной волны изменяется. А что можно сказать о двух других параметрах волны, входящих в формулу (24.6), — длине волны и частоте . Будут ли они изменяться при переходе волны из одной среды в другую (задача 24.2.10)? Очевидно, что частота волны не изменяется при переходе из одной среды в другую. Действительно, волна это колебательный процесс, в котором переменное электромагнитное поле в одной среде создает и поддерживает поле в другой среде благодаря именно этим изменениям. Поэтому периоды этих периодических процессов (а значит и частоты) в одной и другой среде должны совпадать (ответ 3). А поскольку скорость волны в разных средах разная, то из проведенных рассуждений и формулы (24.6) следует, что длина волны при ее переходе из одной среды в другую — изменяется.

Конспект «Электромагнитные колебания и волны»

Электромагнитные колебания и волны

Раздел ОГЭ по физике: 3.14. Переменный электрический ток. Электромагнитные колебания и волны. Шкала электромагнитных волн



Электромагнитные колебания

☑ Электромагнитными колебаниями называются периодические изменения напряжённости E и индукции B. Электромагнитными колебаниями являются радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-лучи.

Обратие внимание! Существует близкий термин — электрические колебания. Это периодические ограниченные изменения величин заряда, тока или напряжения. Переменный электрический ток является одним из видов электрических колебаний.

Максвеллом было теоретически показано, а Герцем экспериментально доказано, что изменяющееся магнитное поле порождает переменное электрическое поле, в свою очередь переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, т.е. в пространстве происходят изменения (колебания) характеристик электромагнитного поля.

Электромагнитные колебания происходят в колебательной системе, называемой колебательным контуром. Колебательный контур — это электрическая цепь, состоящая из конденсатора и катушки индуктивности.

Если зарядить конденсатор и затем замкнуть его на катушку, то по цепи пойдёт электрический ток. При этом конденсатор начнёт разряжаться. Сначала сила тока в цепи будет увеличиваться, и появится ток самоиндукции, препятствующий увеличению основного тока и направленный против него. Через 1/2 часть периода конденсатор полностью разрядится, а сила тока в катушке станет максимальной. Затем сила тока начнет уменьшаться. Ток самоиндукции, который при этом возникнет, будет стремиться поддержать основной ток и будет направлен так же, как и он. Через 1/4 часть периода ток прекратится, и конденсатор перезарядится. Затем пойдет обратный процесс.

Таким образом, в колебательном контуре происходят электромагнитные колебания, т.е. периодические изменения заряда, силы тока, электрического и магнитного полей. Колебания, происходящие в колебательном контуре, благодаря начальному запасу энергии в конденсаторе называются свободными. В процессе колебаний энергия извне в контур не поступает.

Минимальный промежуток времени, через который процесс в колебательном контуре полностью повторяется, называется периодом (Т) электромагнитных колебаний. За период колебаний заряд на обкладках конденсатора изменяется от максимального значения до следующего максимального значения того же знака, или сила тока изменяется от максимального значения до следующего максимального значения при том же направлении тока.

Характеризуя электромагнитные колебания, часто говорят об их частоте. Частотой (v) колебаний называют число полных колебаний в одну секунду. Частота обратна периоду колебаний. Единицей частоты является 1 Гц. Частоту электромагнитных колебаний часто измеряют в килогерцах (1 кГц = = 1000 Гц) и в мегагерцах (1 МГц = 1 000 000 Гц).

Электромагнитные волны

Подобно тому как механические колебания распространяются в пространстве в виде механических волн, электромагнитные колебания распространяются в пространстве в виде электромагнитных волн. Многочисленные эксперименты показывают, что электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. Если в какой-либо точке пространства возникает переменное электрическое поле, то в соседних точках оно возбуждает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, возбуждает переменное электрическое поле и т.д. Таким образом, можно говорить об электромагнитном поле. Это поле и распространяется в пространстве.

☑ Процесс распространения периодически изменяющегося электромагнитного поля представляет собой электромагнитные волны.

Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью 300 000 км/с. Они характеризуются определённой длиной волны λ. Длина волны — это расстояние, на которое перемещается электромагнитная волна за время, равное периоду колебаний (Т). λ = сТ или λ = c/v, где с — скорость распространения электромагнитной волны, v — частота колебаний.

Электрически заряженные частицы могут колебаться с различной частотой. Соответственно, излучаемые при этом электромагнитные волны имеют разную длину волны. Поэтому диапазон частот электромагнитных волн очень широк: он лежит в пределах от 0 до 1022 Гц, а длина волны — в пределах от 10–14 м до бесконечности. По длине волны или по частоте электромагнитные волны можно разделить на восемь диапазонов. Обладая рядом общих свойств (интерференция, дифракция), волны разной частоты имеют и специфические свойства.

Переменный электрический ток

Любой ток, изменяющийся по времени, называют переменным. Чаще всего под переменным электрическим током понимают ток, изменяющийся по гармоническому закону.

Переменный электрический ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным.

Переменный электрический ток

Автор: Донор — собственная работа. Это векторное изображение содержит элементы, заимствованные из другого изображения:  Types of current.svg., CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=52957447

Хотя переменный ток часто переводят на английский как alternating current, эти термины не являются эквивалентными. Термин alternating current (AC) в узком смысле означает синусоидальный ток, в широком смысле — периодический знакопеременный ток (то есть периодический двунаправленный ток). Условное обозначение на электроприборах: ≈ (знак синусоиды), или латинскими буквами AC.

Переменное напряжение, необходимое для возникновения переменного тока, получается с помощью генератора переменного тока. В простейшей модели генератора переменное напряжение возбуждается в замкнутой рамке сопротивлением R, которая равномерно вращается в однородном магнитном поле.

Переменный электрический ток

В этом случае сила переменного тока, текущего в рамке, определяется в соответствии с законом Ома:
Переменный электрический ток

Колебания напряжения на активном сопротивлении рамок совпадают по фазе с колебаниями силы тока.

Для характеристики действия переменного тока вводятся понятия действующей силы тока I и действующего напряжения U.

Действующей силой переменного тока I называют силу такого постоянного тока, который в том же проводнике и за то же время выделяет такое же количество тепла, что и данный переменный ток.

Действующим напряжением переменного тока U называют напряжение такого постоянного тока, который в том же проводнике и за то же время выделяет такое же количество тепла, что и данный переменный ток.

Действующие значения силы тока I и напряжения U определяются формулами:  Переменный электрический ток

где I, U — действующие значения тока и напряжения;
Im , Um — амплитудные значения тока и напряжения.

Амперметры и вольтметры, включенные в электрическую цепь переменного тока, измеряют действующие значения силы тока и напряжения.


Конспект урока «Электромагнитные колебания и волны».

Следующая тема: «Явления распространения света».

 

Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний

Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний

Подробности
Просмотров: 460

«Физика — 11 класс»

Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре

Есть колебательный контур, сопротивлением R которого можно пренебречь.

Уравнение, описывающее свободные электрические колебания в контуре, можно получить с помощью закона сохранения энергии.
Полная электромагнитная энергия W контура в любой момент времени равна сумме его энергий магнитного и электрического полей:

Полная энергия не меняется с течением времени, если сопротивление R контура равно нулю, тогда производная полной энергии по времени равна нулю.
Следовательно, равна нулю сумма производных по времени от энергий магнитного и электрического полей:

Физический смысл вышеприведенного уравнения состоит в том, что скорость изменения энергии магнитного поля по модулю равна скорости изменения энергии электрического поля.
Знак «—» указывает на то, что, когда энергия электрического поля возрастает, энергия магнитного поля убывает (и наоборот).

После вычисления производных в уравнении, получается

Производная заряда по времени представляет собой силу тока в данный момент времени:

Тогда:

Производная силы тока по времени есть не что иное, как вторая производная заряда по времени, подобно тому как производная скорости по времени (ускорение) есть вторая производная координаты по времени.
Тогда основное уравнение, описывающее свободные электрические колебания в контуре:

Полученное уравнение ничем, кроме обозначений, не отличается от уравнения, описывающего колебания пружинного маятника.


Период свободных колебаний в контуре

Формула Томсона
В основном уравнении коэффициент представляет собой квадрат циклической частоты для свободных электрических колебаний:

Период свободных колебаний в контуре, таким образом, равен:

Эта формула называется формулой Томсона в честь английского физика У. Томсона (Кельвина), который ее впервые вывел.

Период свободных колебаний зависит от L и С.
При увеличении индуктивности L ток медленнее нарастает со временем и медленнее падает до нуля.
А чем больше емкость С, тем большее время требуется для перезарядки конденсатора.

Гармонические колебания заряда и тока.

Координата при механических колебаниях изменяется со временем по гармоническому закону:

х = хm cos ω0t

Заряд конденсатора меняется с течением времени по такому же закону:

q = qm cos ω0t

где
qm — амплитуда колебаний заряда.

Сила тока также совершает гармонические колебания:

где
Im = qmω0 — амплитуда колебаний силы тока.
Колебания силы тока опережают по фазе на колебания заряда.

Точно так же колебания скорости тела в случае пружинного или математического маятника опережают на колебания координаты (смещения) этого тела.

В действительности, из-за неизбежного наличия сопротивления электрической цепи, колебания будут затухающими.
Сопротивление R также будет влиять и на период колебаний, чем больше сопротивление, тем бо́льшим будет период колебаний.
При достаточно большом сопротивлении колебания совсем не возникнут.
Конденсатор разрядится, но перезарядки его не произойдет, энергия электрического и магнитного полей перейдет в тепло.

Источник: «Физика — 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин



Электромагнитные колебания. Физика, учебник для 11 класса — Класс!ная физика

Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях — Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями — Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний — Переменный электрический ток — Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения — Конденсатор в цепи переменного тока — Катушка индуктивности в цепи переменного тока — Резонанс в электрической цепи — Генератор на транзисторе. Автоколебания — Краткие итоги главы

Урок 7. свободные и вынужденные электромагнитные колебания. колебательный контур — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 7. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1) электромагнитные колебания, колебательный контур;

2) универсальность основных закономерностей колебательных процессов для колебаний любой физической природы;

3) гармонические колебания;

4) физический смысл характеристик колебаний.

5) графики зависимости электрического заряда, силы тока и напряжения от времени при свободных электромагнитных колебаниях.

6) определение по графику характеристик колебаний;

7) аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.

8) формула Томсона.

Глоссарий по теме

Электромагнитными колебаниями называют периодические изменения со временем заряда, силы тока и напряжения.

Электромагнитные колебания бывают двух видов — свободные и вынужденные.

Свободными колебаниями называют колебания, возникающие в колебательной системе за счет первоначально сообщенной этой системе энергии.

Вынужденные электромагнитные колебания — это периодические изменения заряда, силы тока и напряжения в цепи под действием переменной электродвижущей силы от внешнего источника.

Система, состоящая из конденсатора и катушки индуктивности, присоединенной к его обкладкам, называется колебательным контуром.

Период электромагнитных колебаний – промежуток времени, в течение которого ток в колебательном контуре и напряжение на пластинах конденсатора совершает одно полное колебание.

Частота колебаний – число колебаний в единицу времени.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я.,Буховцев Б.Б.,Чаругин В.М. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций. М.: Просвещение, 2014. – С. 74 — 82.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. -М.: Дрофа, 2009. – С. 126 – 128.

Основное содержание урока

Колебательным контуром называется система, состоящая из конденсатора и катушки, присоединенной к его обкладкам, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания в контуре происходят с большой частотой и определять его характеристики без осциллографа невозможно.

Развертка получаемая на экране осциллографа схожа с той, что вычерчивает маятник с песочницей над движущимся листом бумаги при колебаниях математического маятника.

Чтобы в колебательном контуре возникли колебания, необходимо сообщить колебательному контуру энергию, зарядив конденсатор от источника тока.

Энергия, полученная конденсатором заключена в электрическом поле обкладок

где — заряд конденсатора, C – его электроемкость.

Между обкладками конденсатора возникает разность потенциалов .

При разрядке конденсатора энергия электрического поля превращается в энергию магнитного поля, определяемая по формуле

где – индуктивность катушки, – сила переменного тока.

Полная энергия колебательного контура равна

Когда конденсатор разрядится полностью, вся энергия электрического поля превращается в энергию магнитного поля. Когда сила тока и созданное им магнитное поле начинает уменьшаться, возникает ЭДС самоиндукции, стремящийся поддержать ток, и начинается перезарядка конденсатора. При свободных колебаниях через промежутки времени, равные периоду колебаний, состояние системы в точности повторяется. Полная энергия такой системы любой момент времени равно максимальной энергии электрического поля или максимальной энергии магнитного поля.

q, u и i — мгновенные значения заряда, напряжения и силы тока. При отсутствии сопротивления в контуре полная энергия электромагнитного поля не изменяется. Колебания затухающие, сопротивление катушки и проводников превращают энергию электромагнитного поля во внутреннюю энергию проводника.

Электромагнитные колебания в контуре имеют сходство со свободными механическими колебаниями. Характер периодического изменения различных величин одинаков. При механических колебаниях периодически изменяются координата тела x и проекция его скорости , а при электромагнитных колебаниях изменяются заряд q конденсатора и сила тока i в цепи.

Индуктивность катушки L аналогична массе тела m, при колебаниях груза на пружине, кинетическая энергия тела , аналогична энергии магнитного поля тока .

Роль потенциальной энергии выполняет энергия заряда конденсатора:

Координата тела аналогична заряду конденсатора.

Полная энергия колебательного контура, в любой момент времени, равна сумме энергий магнитного и электрического полей:

Производная полной энергии по времени равна нулю при R = 0. Следовательно, равна нулю сумма производных по времени от энергий магнитного и электрического полей:

то есть

Знак « — » минус в этом выражении означает, что, когда энергия магнитного поля возрастает, энергия электрического поля убывает и наоборот. Физический смысл этого выражения заключается в том, что скорость изменения энергии магнитного поля равна по модулю и противоположна по направлению скорости изменения электрического поля.

Электрический заряд и сила тока, при свободных колебаниях с течением времени изменяются по закону синуса или косинуса, то есть совершают гармонические колебания.

Циклическая частота для свободных электрических колебаний:

Период свободных колебаний в контуре равен:

Формула Томсона.

Период свободных электрических колебаний в колебательном контуре зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора.

Период электромагнитных колебаний – промежуток времени, в течение которого ток в колебательном контуре и напряжение на пластинах конденсатора совершает одно полное колебание.

Частотой колебаний называется величина, обратная периоду колебаний:

Частоту свободных колебаний называют собственной частотой колебательной системы.

Заряд конденсатора изменяется по гармоническому закону:

где – амплитуда колебаний заряда. Сила тока также совершает гармонические колебания:

где – амплитуда колебаний силы тока. Колебания силы тока опережают по фазе колебания заряда на .

Разбор типовых тренировочных заданий

Задача 1. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 2 мкФ и катушки индуктивности. В контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице приведена зависимость энергии W, запасённой в конденсаторе идеального колебательного контура, от времени t.

t, нс

0

125

250

375

500

625

750

875

1000

W, мкДж

0

3,66

12,5

21,34

25,0

21,34

12,5

3,66

0,00

t, нс

1125

1250

1375

1500

1625

1750

1875

2000

2125

W, мкДж

3,66

12,5

21,34

25,0

21,34

12,50

3,66

0,00

3,66

На основании анализа этой таблицы выберите два верных утверждения.

1) Период электромагнитных колебаний в контуре равен 1 мкс.

2) Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мкс.

3) Индуктивность катушки равна примерно 13 нГн.

4) Максимальное напряжение на конденсаторе равно 5 В.

5) Максимальное напряжение на конденсаторе равно 50 кВ.

Решение. При электромагнитных колебаниях в контуре происходит периодическое превращение энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно, при этом максимальная энергия, запасенная в катушке, равна максимальной энергии, запасенной в конденсаторе

Период колебаний конденсатора равен 1000 нс, но период электромагнитных колебаний в контуре в два раза больше и составляет 2000 нс = 2 мкс.

Утверждение 2 — верно, утверждение 1 — неверно.

Воспользуемся формулой Томсона и выразим индуктивность катушки:

 

Утверждение 3 — неверно.

Максимальное напряжение на конденсаторе равно

Значение находим из таблицы =25 мкДж

Утверждение 4 верно, 5 — неверно

2. Емкость конденсатора колебательного контура С=1мкФ, индуктивность катушки L=0,04 Гн, амплитуда колебаний напряжения Um=100 В.

В данный момент времени напряжение на конденсаторе u=80 В. Найти:

1. амплитуду колебаний силы тока Im;

2. полную энергию W;

3. энергию электрического поля Wэл;

4. энергию магнитного поля Wм;

5. мгновенное значение силы тока i.

Дано:

С=1 мкФ=0,000001Ф

L=0,04 Гн

Um=100 В

u=80 В

Найти: Im; W; Wэл; Wм; i.

Решение

Из закона сохранения энергии максимальные энергии конденсатора и катушки индуктивности равны

Откуда

Полная энергия равна

Энергия электрического поля в момент, когда напряжение на конденсаторе

Из закона сохранения энергии выразим :

Мгновенное значение силы тока выразим из формулы:

Переменный ток

“Стартовые” задачи по теме “переменный ток”. Познакомимся с понятиями индуктивного и емкостного сопротивлений, полного сопротивления, узнаем, что такое амплитудное и действующее значение тока и напряжения.

Задача 1. В цепь переменного тока последовательно включены конденсатор, резистор и катушка индуктивности. Как соотносятся по фазе колебания напряжения на этих элементах от фазы колебаний силы тока в цепи?

А) U_C   на обкладках конденсатора;

Б) U_R на зажимах резистора;

В) U_L на зажимах катушки.
1) отстают-по фазе от силы тока на \frac{\pi}{2};

2) опережают по фазе силу тока на \frac{\pi}{2};

3) совпадают по фазе с колебаниями силы тока;
4) опережают по фазе силу тока на катушки на некоторый угол \alpha.

Ток и напряжение в резисторе совпадают по фазе, всегда.
Чтобы хорошо запомнить, как соотносятся фазы напряжения и тока в реактивных элементах (катушке и конденсаторе), я даже для студентов своих стишок придумала:

«Каждый студент – запомни твердо!

От этого твой зависит зачет!

В емкости ток – опережает,

А в индуктивности – отстает!»

Ответ: 132

Задача 2. Катушка с ничтожно малым активным сопротивлением включена в  цепь переменного тока с частотой 50 Гц. При напряжении 125 В сила тока равна 3 А. Какова индуктивность катушки?
Определим  угловую частоту:

    \[\omega=2\pi \nu=6,28 \cdot50=314\]

Индуктивное сопротивление катушки:

    \[x_L=\omega L\]

По закону Ома:

    \[U=Ix_L=I\omega L\]

    \[L=\frac{U}{ I\omega }=\frac{125}{3\cdot314}=0,13\]

Ответ: L=0,13 Гн.
Задача 3.  Амплитудные значения напряжения и тока на резисторе соответственно равны  U_m=100 В, I_m=2 А. Какая средняя мощность выделится  резисторе этой цепи?

Средняя мощность вычисляется по формуле:

    \[P=UI\cos{\phi}\]

Где U и I – действующие значения тока и напряжения (они в \sqrt{2} раз меньше амплитудных), а \phi – угол сдвига фаз напряжения и тока. Для резистора \phi=0. Тогда

    \[P=\frac{I_m}{\sqrt{2}}\cdot\frac{U_m}{\sqrt{2}}=\frac{I_mU_m}{2}=\frac{100\cdot2}{2}=100\]

Ответ: 100 Вт.

Задача 4. Напряжение на резисторе в цепи переменного тока изменяется по закону U = 140\cos 100\pi t, В. Чему равно действующее значение напряжения?

Действующие значения тока и напряжения  в \sqrt{2} раз меньше амплитудных:

    \[u(t)=U_m\cos 100\pi t\]

    \[U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}=\frac{140}{1,41}=100\]

Ответ: 100 В.

Задача 5. Найдите активное сопротивление электрической лампы, включенной в цепь переменного тока с действующим напряжением 220 В, если при этом на ней выделяется средняя мощность 200 Вт.

    \[P=I^2R=\frac{U^2}{R}=200\]

    \[R=\frac{U^2}{P}=\frac{220^2}{200}=242\]

Ответ: 242 Ом.
Задача 6. Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление R = 2 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?
По закону Ома

    \[U_m=I_m\cdot \mid z \mid\]

    \[\mid z \mid=\sqrt{R^2+\frac{1}{(\omega C)^2}}=\sqrt{2000^2+\frac{1}{(2\pi \cdot50\cdot10^{-6})^2}}=3759\]

    \[I_m=\frac{U_m}{\mid z \mid}=\frac{U\sqrt{2}}{\mid z \mid}=\frac{220\cdot\sqrt{2}}{3759}=0,082\]

Ответ: 82 мА
Задача 7. Какое количество теплоты выделится на активном сопротивлении R = 10 Ом за 2 периода колебаний, если мгновенное значение переменного напряжения на сопротивлении описывается уравнением U = 15\cos 100 \pi t‚ В?
Из записи напряжения видим:  U_m=15 – амплитуда напряжения, U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}=\frac{15}{\sqrt{2}} – действующее значение, \omega=100 \pi.

Так как T=\frac{2\pi}{\omega}=0,02, то t=2T=0,04 c.

Количество теплоты равно:

    \[Q=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t=\frac{225}{2}\cdot \frac{0,04}{10}=0,45\]

Ответ: 0,45 Дж.


Задача 8. В последовательной цепи переменного тока из резистора сопротивлением R=25 Ом, конденсатора электроемкостью С = 4,8 мкФ и катушки индуктивностью L= 0,3 Гн наблюдается электрический резонанс. Во сколько раз амплитуда напряжения на катушке больше амплитуды приложенного напряжения?

Добротность определяет то, во сколько раз напряжение на катушке или конденсаторе больше входного (напряжения питания).

Добротность:

    \[Q=\frac{\rho}{R}\]

Где \rho=\sqrt{\frac{L}{C}} – волновое сопротивление контура.

    \[Q=\frac{1}{R}\sqrt{\frac{L}{C}}=\frac{1}{25}\sqrt{\frac{0,3\cdot10^6}{4,8}}=\frac{250}{25}=10\]

Ответ: в 10 раз.

Колебания и волны. Задачи ЕГЭ с решениями

Колебания и волны.
Задачи ЕГЭ с решениями

Формулы для решения задач по теме «Колебания и волны. Задачи ЕГЭ».

колебания и волны
колебания и волны
колебания и волны
колебания и волны


ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ


Задача 1. При измерении пульса человека было зафиксировано 75 пульсаций крови за 1 мин. Определите частоту сокращения сердечной мышцы.

колебания и волны

Задача 2. Каков период колебаний поршня двигателя автомобиля, если за 30 с поршень совершает 600 колебаний?

колебания и волны

Задача 3. Сколько полных колебаний совершит материальная точка за 5 с, если частота колебаний 440 Гц?

колебания и волны

Задача 4. Тело совершает гармонические колебания по закону х = 0,2sin(4πt). Определите амплитуду колебаний.

колебания и волны

Задача 5. Математический маятник совершил 100 колебаний за 628 с. Чему равна длина нити маятника?

колебания и волны

Задача 6. Амплитуду колебаний математического маятника уменьшили в 2 раза. Как при этом изменился период колебаний маятника?

колебания и волны

Задача 7. К пружине жесткостью 200 Н/м подвешен груз массой 0,4 кг. Определите частоту свободных колебаний этого пружинного маятника.

колебания и волны

Задача 8. Груз, подвешенный на пружине жесткостью 250 Н/м, совершает свободные колебания с циклической частотой 50 с–1. Найдите массу груза.

колебания и волны

Задача 9. Груз, подвешенный на лёгкой пружине жесткостью 100 Н/м, совершает свободные гармонические колебания. Какой должна быть жесткость пружины, чтобы частота колебаний этого же груза увеличилась в 4 раза?

колебания и волны

Задача 10. Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 4 м. Лодка качается на волнах, распространяющихся со скоростью 3 м/с. С какой частотой волны ударяют о корпус лодки?

колебания и волны

Задача 11. Источник колебаний с периодом 5 мс вызывает в воде звуковую волну с длиной волны 7,175 м. Определите скорость звука в воде.

колебания и волны

Задача 12. Звуковая волна частотой 1 кГц распространяется в стальном стержне со скоростью 5 км/с. Определите длину этой волны.

колебания и волны

Задача 13. Скорость звука в воздухе 340 м/с. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает 4,3 м. Определите частоту колебаний этого голоса.

колебания и волны

Задача 14. Колебания напряжения на конденсаторе в цепи переменного тока описываются уравнением: u = 50соs(100πt), где все величины выражены в единицах СИ. Чему равна циклическая частота колебаний напряжения?

колебания и волны

Задача 15. Чему равен период колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью 4 мкФ и катушки индуктивности 1 Гн? Ответ выразите в миллисекундах, округлив его до целых.

колебания и волны

Задача 16. Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивности L. Как изменится период электромагнитных колебаний в этом контуре, если электроемкость конденсатора увеличить в 4 раза?

колебания и волны

Задача 17. На рисунке представлен график зависимости амплитуды силы тока вынужденных колебаний от частоты v вынуждающей ЭДС. При какой частоте происходит резонанс?

колебания и волны

Задача 18. Амплитуда колебаний напряжения на участке цепи переменного тока равна 50 В. Чему равно действующее значение напряжения на этом участке цепи?

колебания и волны

Задача 19. Действующее значение силы тока в цепи переменного то ка равно 5 А. Чему равна амплитуда колебаний силы тока в цепи?

колебания и волны

Задача 20. Сила тока через резистор меняется по закону i = 36sin(128t). Определите действующее значение силы тока в цепи.

колебания и волны

Задача 21. Емкость конденсатора, включенного в цепь переменного тока, равна 2 мкФ. Уравнение колебаний напряжения на конденсаторе имеет вид: u = 75cos(2•103t), где все величины выражены в СИ. Определите амплитуду силы тока.

колебания и волны

Задача 22. Чему равна длина электромагнитной волны, распространяющейся в воздухе, если период колебаний 0,01 мкс? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 10* м/с .

колебания и волны

Задача 23. На какую длину волны нужно настроить радиоприёмник, чтобы слушать радиостанцию «Наше радио», которая вещает на частоте 101,7 МГц? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 • 108 м/с.

колебания и волны

Задача 24. Длина электромагнитной волны в воздухе равна 0,6 мкм. Чему равна частота колебаний вектора напряженности электрического поля в этой волне? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 • 108 м/с.

колебания и волны

Задача 25. У какого света больше длина волны у красного или синего?

колебания и волны

Задача 26. Земля удалена от Солнца на расстояние 150 млн км. Сколько времени идет свет от Солнца к Земле? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 • 10м/с. колебания и волны


 

Вы смотрели конспект по теме «Колебания и волны. Задачи ЕГЭ». Ключевые слова конспекта: Кинематика гармонических колебаний. Математический маятник. Пружинный маятник. Энергия колебаний. Волны. Электрический контур. Переменный ток. Трансформаторы. Автор задач и решений: Исаков Александр Яковлевич (КамчатГТУ). Выберите дальнейшие действия:

 

Причины, лечение, риски и многое другое

В большинстве случаев посещения врача связаны с измерением артериального давления. Это потому, что ваше кровяное давление может многое рассказать врачу о вашем здоровье. Слишком низкое или немного высокое число может указывать на потенциальные проблемы. Изменения артериального давления между посещениями также могут указывать на проблемы со здоровьем.

Ваше кровяное давление — это показатель силы, с которой кровь проходит через вашу систему кровообращения. Артериальное давление изменяется естественным образом много раз в день.Большинство изменений нормальны и предсказуемы. Когда происходят эти скачки и спады артериального давления, вы можете не испытывать необычных признаков или симптомов. Эти колебания могут быть краткими и мимолетными. Узнайте больше о показаниях артериального давления.

Однако, если вы заметили, что показания высокого давления действительно высокие или показания низкого давления необычно низкие, вы можете поговорить со своим врачом. Когда вы заметите эти изменения, важно записать их в журнал. Запишите свои числа, свою деятельность и сколько времени потребовалось, чтобы число снова стало нормальным.Эта информация может помочь вам или вашему врачу определить закономерность или проблему.

Колебание артериального давления может быть вызвано несколькими причинами.

Стресс

Эмоциональный стресс и тревога могут временно повышать кровяное давление. Со временем чрезмерный стресс может сказаться на вашей сердечно-сосудистой системе и привести к необратимым проблемам с артериальным давлением. Узнайте больше о влиянии стресса на ваше тело.

Синдром белого халата

Синдром белого халата возникает, когда беспокойство или стресс, вызванный приемом врача, вызывают временный скачок артериального давления.Дома вы можете обнаружить, что читаете нормально. Высокое кровяное давление не означает, что у вас гипертония (высокое кровяное давление). Однако у людей с гипертонией белого халата повышенное кровяное давление повышается.

Лекарства

Лекарства, отпускаемые без рецепта и по рецепту, могут повлиять на ваше кровяное давление. Некоторые лекарства, такие как диуретики и таблетки от кровяного давления, предназначены для снижения показателей кровяного давления. Другие, например, лекарства от простуды и аллергии, могут повышать артериальное давление.

Activity

Упражнения, разговоры, смех и даже секс могут вызвать колебания артериального давления.

Еда и напитки

То, что вы едите или пьете, может повлиять на показания вашего кровяного давления. Продукты с высоким содержанием тирамина, вещества, обнаруженного в старых продуктах, могут повышать кровяное давление. Сюда входят следующие продукты:

  • ферментированные
  • маринованные
  • рассольные
  • консервированные

Напитки с кофеином также могут временно повышать артериальное давление.

Надпочечники

Ваша надпочечниковая система отвечает за выработку гормонов. Усталость надпочечников возникает, когда у вас низкая выработка гормонов. В результате ваше кровяное давление может упасть. Сверхактивная система надпочечников может вызвать внезапные скачки артериального давления и гипертонию.

Феохромоцитома

Эта редкая опухоль развивается в надпочечниках и влияет на выработку гормонов. Это может вызвать внезапные всплески нерегулярных показаний артериального давления с нормальными интервалами между ними.

Эти факторы могут повысить риск колебания артериального давления:

  • высокий уровень стресса
  • беспокойство
  • прием таблеток от кровяного давления, которые не эффективны или не действуют до следующей дозы
  • употребление табака
  • чрезмерное употребление алкоголя
  • работа в ночную смену

Определенные условия также могут повысить риск развития аномального артериального давления. К ним относятся:

Колеблющиеся значения артериального давления не обязательно требуют лечения, если только они не вызваны основным заболеванием.Вот почему лечение колебаний артериального давления состоит из трех основных компонентов. Это:

  1. Регулярно контролируйте артериальное давление. Необычные взлеты и падения могут предсказать будущие проблемы, поэтому регулярно отслеживайте свои числа, чтобы вовремя выявить проблемы.
  2. Внесение изменений в здоровый образ жизни. Практика здорового образа жизни может помочь вам избежать проблем с артериальным давлением или его колебаний.
  3. Прием лекарств по назначению. Ваш врач может прописать лекарства, которые помогут регулировать кровяное давление, если изменения образа жизни неадекватны.

Вы можете помочь своему организму управлять артериальным давлением, изменив образ жизни, который поможет вам оставаться здоровым.

Похудеть и поддерживать нормальный вес

Мужчины с талией более 40 дюймов и женщины с талией более 35 дюймов более склонны к проблемам с артериальным давлением.

Делайте физические упражнения регулярно

Старайтесь уделять 30 минут умеренным упражнениям пять дней в неделю. Если вы новичок в упражнениях, поговорите со своим врачом, прежде чем начинать какие-либо новые упражнения, и делайте это медленно.Начинать с высокой интенсивности может быть опасно, особенно для людей с неконтролируемым артериальным давлением.

Привычки здорового питания

Соблюдайте диету DASH (диетические подходы для остановки гипертонии), чтобы снизить риск высокого кровяного давления. В этой диете упор делается на цельнозерновые, овощи, фрукты и нежирные молочные продукты. Вот 13 продуктов, которые могут помочь снизить кровяное давление.

Ешьте меньше натрия

Измерьте суточное потребление натрия, чтобы иметь представление о том, сколько вы едите.Затем сосредоточьтесь на том, чтобы оставаться в пределах ежедневной рекомендации Американской кардиологической ассоциации — 2300 миллиграммов. Если вам поставили диагноз гипертония или высокое кровяное давление, постарайтесь принять 1500 миллиграммов.

Избегайте стресса

Найдите здоровые способы справиться с повседневным стрессом. Это могут быть упражнения, йога, дыхательные техники или разговорная терапия. Для начала ознакомьтесь с лучшими блогами по снятию стресса в этом году.

Ограничьте потребление алкоголя и кофеина

Кофеин может повысить ваше кровяное давление, а алкоголь его снижает.Эти вещества также могут повысить риск заболеваний, повышающих риск высокого кровяного давления, таких как болезни сердца и почек.

Прекратите употреблять табак

Навсегда избавьтесь от привычки поддерживать кровяное давление на нормальном уровне. Поговорите со своим врачом о программах отказа от курения. Присоединение к группе поддержки или выход из группы с другом может помочь вам придерживаться своего плана.

Колебания показателей артериального давления не всегда указывают на более серьезную проблему со здоровьем, но для некоторых людей это может быть предупреждающим знаком о будущих проблемах.К ним относятся:

Гипертония

Гипертония не развивается быстро. Часто это постепенный сдвиг вверх, и необычные показания могут быть первым признаком проблемы. Следите за своим кровяным давлением, чтобы следить за признаками хронической гипертонии.

Болезнь сердца

В одном исследовании у людей с колебаниями артериального давления между визитами к врачу вероятность развития сердечной недостаточности и инсульта была выше, чем у людей с нормальным артериальным давлением.

Деменция

Исследование, проведенное в Японии, показало, что у людей с колебаниями артериального давления в два раза выше вероятность развития этого умственного расстройства, чем у людей без колебаний.

Колебания артериального давления часто нормальны и предсказуемы. Повседневные занятия, такие как упражнения, ходьба и разговоры, могут повлиять на показатели артериального давления. Однако эти изменения также могут быть признаком возможных проблем, поэтому важно внимательно следить за ними и сотрудничать со своим врачом, чтобы избежать возможных проблем в будущем.

Если вы испытываете колебания артериального давления, которые кажутся необычными, ведите журнал своих показаний, а затем запишитесь на прием к врачу.Лучше опередить потенциальную проблему, чем позже отреагировать на более серьезную.

.

Методы / методы — Колебания водяного столба (WTF) Метод

Метод колебаний уровня грунтовых вод (WTF) обеспечивает оценку подземных вод. подпитка путем анализа колебаний уровня воды в наблюдательных колодцах. Метод основан на предположении, что повышение уровня грунтовых вод, измеренное в неглубоких скважинах, вызвано добавлением подпитки по грунту.


Определение подъема уровня воды.

Пополнение по методу WTF оценивается как:

R (t j ) = Sy * DH (t j ) (1)

, где R (t j ) (см) — это перезарядка, происходящая между моментами времени t 0 и t j , Sy — удельный выход (безразмерный), а DH (t j ) — пиковое повышение уровня воды, связанное с периодом подпитки (см).

Несмотря на простоту в теории, некоторые ключевые допущения и критические проблемы, присущие методу WTF, имеют большое значение для его успешного применения: (1) наблюдаемый гидрограф скважины отображает только естественные колебания уровня грунтовых вод, вызванные грунтовыми водами. подзарядка и разрядка; (2) Sy известен и постоянен в течение периода колебаний уровня грунтовых вод, и (3) спад уровня воды перед подпиткой может быть экстраполирован для определения DH (t j ).

Применение метода WTM включает два этапа:

Из-за простоты метода и широкой доступности гидрографов уровня воды из наблюдательных скважин, метод WTF использовался в течение многих лет (Meinzer, 1923; Rasmussen and Andreasen, 1959; Crosbie and others, 2005). Отличный обзор метода WTF представлен в Healy and Cook (2002).

Примеры использования метода WTF

Список литературы

,

Используйте колебания в предложении

Фразы

Меню
  • Словарь
  • тезаурус
  • Примеры
  • Фразы
  • Цитаты
  • Ссылка
  • испанский
.

Как внести корректировки в баланс в связи с колебаниями запасов | Малый бизнес

Эрик Банк, MBA, MS Finance

Если вы продаете товары или производите продукты, вы зависите от продажи своих запасов для получения дохода. Чтобы узнать свою валовую прибыль, вы должны отслеживать свои продажи и стоимость проданных товаров, или COGS. Колебания запасов могут повлиять на ваши издержки производства, запасы на балансе, валовую прибыль и налогооблагаемую прибыль.

Колебания запасов

В то время как «колебания» могут относиться к неожиданному увеличению или уменьшению запасов, большинство колебаний стоимости предметов запасов происходит в сторону понижения.Причин тому множество, включая кражу, повреждение, моральный износ, отзыв со стороны правительства, дефекты, порчу, фальсификацию и изменение вкусов потребителей. Если вы поддерживаете постоянную систему инвентаризации, вы можете не узнать о поврежденных или отсутствующих предметах, пока не проведете физический подсчет. Многие предприятия проводят такой подсчет в конце своего финансового года, поэтому годовой баланс имеет правильное значение для конечных запасов.

Стоимость проданных товаров

Когда плохие вещи случаются с хорошими запасами, ценность конечных запасов снижается.Уравнение инвентаризации делает это очевидным: себестоимость равна начальному запасу плюс закупки инвентаря минус конечный запас. Если вам нужно снизить стоимость конечных запасов, ваши COGS увеличатся, уменьшая вашу валовую прибыль и ваш налогооблагаемый доход. Это гарантирует, что ваш отчет о прибылях и убытках отражает стоимость колебаний запасов. Вы можете предвидеть эти колебания в балансе с помощью одного или нескольких счетов резерва запасов.

Запасы

Запасы — это текущие активы в балансе.Размещенная цифра — это стоимость конечных запасов за период. Вы можете создать учетную запись для контрактивов с таким названием, как «скидка на потери запасов» или «резерв запасов», чтобы предвидеть потерю или повреждение вашего инвентаря. В начале периода оцените, какую стоимость запасов вы ожидаете потерять за этот период. Используйте исторические данные, чтобы сделать оценку. Дебетируйте COGS и кредитуйте резервный счет на эту сумму. Чистые запасы вашего баланса равны запасам минус резерв.Когда вы обнаружите убыток, дебетуйте резервный счет и кредитуйте инвентарь на эту сумму.

Меньшая из себестоимости или рыночной

Если вы решите составлять отчет о запасах по более низкой из стоимости, рыночной или LCM, запишите стоимость предметов запасов, рыночная стоимость которых ниже стоимости покупки или производства. Вы можете создать отдельный резерв, чтобы предвидеть убытки из-за уценки по методу оценки LCM. Уценка должна включать любые расходы по выбытию запасов. Используя этот счет и поправку на потерю запасов, показатель чистых запасов дает более точное представление о стоимости ваших запасов.

Соображения

Списывая ожидаемые потери запасов в начале периода, вы сопоставляете расходы с доходом, который он генерирует, и с надлежащим периодом. Это принцип соответствия, который лежит в основе общепринятых в США принципов бухгалтерского учета. Сумма резерва полезна для получения реалистичной оценки запасов, когда вы не выполнили физический подсчет перед обновлением баланса. Вы должны сделать сноску в своей финансовой отчетности, чтобы объяснить фактические потери запасов, когда они значительны.

.
Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о