Elektromos rezgőkör

A csak tekercset és kondenzátort tartalmazó áramkört elektromos rezgőkörnek nevezzük.

Az elektromos rezgés folyamata

Kapcsoljunk párhuzamosan nagy induktivitású tekercset nagy kapacitású kondenzátorral, és helyezzünk el az áramkörben egy középállású árammérő műszert is. A kétállású kapcsoló egyik állásában a kondenzátor feltöltődik a telep feszültségére, majd átkapcsolva a másik állásra, a kondenzátor kisül a tekercsen keresztül. Igen érdekes a kisülés folyamata. A műszer mutatója kezdetben nagy, később egyre csökkenő amplitúdóval rezeg, azaz csökkenő intenzitású váltakozó áram folyik az áramkörben. Hogyan lehetséges ez, hiszen a kondenzátort egyenfeszültségre töltöttük? Hogyan keletkezhetett a váltakozó áram az áramkörben?

Gondoljuk végig a folyamatot! Kezdetben a feltöltött kondenzátor feszültségeU (megegyezik a telep feszültségével), az áram erőssége pedig nulla. Az áram megindulása után a kondenzátor feszültsége csökken, hiszen csökken a töltése, így hamarosan nulla lesz. Ekkor viszont a tekercsnek már kiépült a mágneses tere, az áram maximális, de nincs töltésutánpótlás. Az áram ennek megfelelően nullára csökkenne, de emiatt változik a tekercsben a mágneses tér, és ez a változó mágneses tér maga körül Lenz törvénye értelmében olyan feszültséget indukál, amely az áram csökkenését akadályozni igyekszik a tekercsben, vagyis az eredeti áramirányt tartja fenn. Ennek következtében a kondenzátor ellenkező polaritással újra feltöltődik. Ezután a folyamat újra indul az ellenkező irányban. Ezt a mechanikai rezgésekkel analóg folyamatotelektromágneses rezgésnek nevezzük.

Energetikailag vizsgálva a folyamatot, azt mondhatjuk, hogy a kondenzátor elektromos terének az energiája alakult át a tekercs mágneses terének energiájává és fordítva. Hasonló történik egy vízszintesen rezgő test esetén is, amikor a rugalmas és a mozgási energiák alakulnak egymásba periodikusan.

Egyszerű rezgőkör

A rezgőkör sajátfrekvenciája

A csak tekercset és kondenzátort tartalmazó áramkörbenelektromos rezgés jön létre. Általában, ha az áramkörrekülső kényszer nem hat, úgy a rezgéstszabad elektromágneses rezgésnek,a rezgés frekvenciájátsajátfrekvenciának nevezzük. A frekvencia 2π -szerese ( ω) a tekercs önindukciós együtthatójától és a kondenzátor kapacitásától függ:

.