电流的方程为 I = dq/dt = -ωqmsinωt, 其中ωqm = im,所以最大电量为qm = im/ω.
电容器两端的最大电势差为
Um?qmiiLCL ?m?m?imC?CCC2?5?103(V). ?68?10?10(4)当线圈中电阻不为零时,电流通过电阻要产生电压降iR,当电容器带电时,两端的电压为 Uc = q/C;
当电感中电流变化时,产生的感应电动势大小为 UL = Ldi/dt.
它们相当于两个电源,方向相同,而与电阻上电压降的方向相反,所以电路方程为
?Ldiq??iR. dtC由于I = dq/dt,所以方程变为
d2qdqqL2?R??0. dtdtC设方程的解为q = Aert,代入微分方程可得 Lr2 + Rr + 1/C=0.
根的判别式为D = R2 - 4L/C,当R2≧4L/C时,ert只有实部,电路不能发生振荡.
当R2 < 4L/C时,设r = α + ωi(i为虚数单位),其中
???R, 2L??4L/C?R2?2L1R2?2. LC4L电路能够发生振荡,振荡频率为
?1???2?2?1R2?2. LC4Lα使振幅按指数规律减小.
[讨论]当电路中的电阻R = 0时,α = 0,频率为
??1/2?LC,
这正是纯LC电路的振荡频率.
17.33 一飞机在离电台10km处飞行,收到电台的讯号强度为10×10-6W·m-2,求: (1)该电台发射的讯号在飞机所在处的电场强度的峰值E0和磁场强度的峰值H0为多少?
(2)设电台发射是各向同性的,求电台的发射功率.
[解答](1)飞机电台收到讯号强度就是平均坡印廷矢量,根据17.29题的结果得电场强度的峰值为
E0?2S c?010-2(V·m-1), ?10?224?= 8.68×磁场强度的峰值为
H0?2S c?0?10?31=2.3×10-4(A·m-1). 6?(2)电台的发射功率等于单位时间内通过飞机所在球面的平均能量,即 10×10-6 P?4?r2S= 4π×(104)2×= 4π×103(W) = 12.56(kW).