§ 2. Энергетические соотношевия в электрической цепи.

В электрическом контуре, содержащем емкость, сопротивление и индуктивность, энергия может накапливаться в электростатическом поле, создаваемом постоянными зарядами на конденсаторах, а также в виде кинетической энергии магнитного поля, возбуждаемого движущимися зарядами в индуктивностях; кроме того, в сопротивлениях происходит рассеивание энергии в виде тепла. Без внешних воздействий электрическая энергия, в конечном счете, излучится или превратится в тепловую энергию. Потери вследствие излучения будут нами рассмотрены ниже в связи с электромагнитными

волнами. Там мы увидим, что эти потери сильно зависят от скорости изменения тока в контуре. Однако для колебаний с частотой до и даже несколько выше этими потерями по сравнению с потерями в сопротивлении обычно можно пренебречь, что и будет принято в этой главе. Потенциальная энергия контура [см. формулу (2.15)] равна Джоулей, где заряд выражен в кулонах, емкость в фарадах. Кинетическая энергия контура [см. формулу (8.35)] равна джоулей, где самоиндукция выражена в генри, ток в амперах. Мощность рассеяния [см. формулу (6.11)] равна , где сопротивление выражено в омах, ток в амперах. Таким образом, общий запас энергии магнитного и электрического полей равен

Фиг. 84.

Скорость уменьшения этой энергии должна быть равна скорости теплового рассеяния, т. е.

где точкой обозначено дифференцирование по времени.