Пристрій і схема простого коливального контура показані на малюнку. Він, як бачиш, складається з котушки L і конденсатора С, які створюють замкнуте електричне коло. За деяких умов в контурі можуть виникнути і існувати електричні коливання. Тому його і називають коливальним контуром. Чи доводилося тобі спостерігати таке явище: у момент виключення живлення електроосвітлювальної лампи між контактами вимикача, що розмикаються, з'являється іскра. Чому виникають ці іскри? Довкола провідника, із струмом існує магнітне поле, яке можна зобразити у вигляді замкнутих магнітних силових ліній, які пронизують простір, що його оточує . Виявити це поле, якщо воно постійне, можна за допомогою магнітної стрілки компаса. Якщо відключити провідник від джерела струму, то його зникаюче магнітне поле, розсіваючись в просторі, індукуватиме струми в інших провідниках. Струм індукується і в тому провіднику, який створив це магнітне поле. А оскільки він знаходиться в самій гущавині своїх же магнітних силових ліній, в ньому індукуватиметься сильніший струм, ніж в будь-якому іншому провіднику. Направлення цього струму буде таким же, яким воно було у момент розриву провідника. Інакше кажучи, зникаюче магнітне поле підтримуватиме струм, що створив його, до тих пір, поки воно само не зникне, тобто повністю не витратиться енергія, що міститься в ньому. Отже, струм в провіднику тече і після того, як вимкнено джерело струму, але, зрозуміло недовго — нікчемно малу частку секунди. Але ж в розімкненому колі рух електронів неможливий — заперечиш ти. Так, це так. Але після розмикання кола електричний струм може деякий час текти через повітряний проміжок між роз'єднаними кінцями між контактами вимикача. Ось цей струм через повітря і утворює електричну іскру. Це явище називають самоіндукцією, а електричну силу, яка під дією зникаючого магнітного поля підтримує в ньому струм — електрорушійною силою самоіндукції, або скорочено е.р.с. самоіндукції. Явище самоіндукції спостерігається не лише при виключенні, але і при включенні струму. У просторі, що оточує провідник, магнітне поле виникає відразу при включенні струму. Спочатку воно слабкіше, але потім дуже швидко посилюється. Магнітне поле струму, що посилюється, теж збуджує струм самоіндукції але цей струм направлений назустріч основному струму. Струм самоіндукції заважає миттєвому збільшенню основного струму і зростанню магнітного поля. Проте через короткий проміжок часу основний струм в провіднику долає зустрічний струм самоіндукції і досягає найбільшого значення магнітне поле стає незмінним і дія самоіндукції припиняється. Явище самоіндукції можна порівнювати з явищем інерції. Санки, наприклад, важко зрушити з місця. Але коли вони наберуть швидкість, запасуться кінетичною енергією — енергією руху, їх неможливо зупинити миттєво. Чи всі провідники мають однакову самоіндукцію? Ні! Чим довший провідник, тим більша самоіндукція. У провіднику, намотаному в котушку, явище самоіндукції позначається сильніше, ніж в прямолінійному провіднику, оскільки магнітне поле кожного витка котушки наводить струм не лише в цьому витку але і в сусідніх витках цієї котушки. Чим більша довжина дроту в котушці, тим довше існуватиме в ньому струм самоіндукції після виключення основного струму. І, навпаки, буде потрібно більше часу після включення основного струму, щоб струм в колі зріс до певного значення і встановилося постійне по силі магнітне поле. Запам'ятай: властивості провідників впливати на струм в колі при зміні його величини називають індуктивністю, а котушки, в яких найсильніше виявляється ця властивість — котушками самоіндукції або індуктивності. Чим більше число витків і розміри котушки, тим більше її, індуктивність тим значніше вплив її на струм в електричному колі. Отже, котушка перешкоджає як зростанню, так і зменшуванню струму в електричному колі. Якщо вона знаходиться в колі постійного струму, вплив її позначається лише при включенні і виключенні струму. У колі ж змінного струму, де безперервно змінюються струм і його магнітне поле, е.д.с. самоіндукції котушки діє весь час, поки тече струм. Це електричне явище і використовується в першому елементі коливального контура приймача — котушці. Другим елементом коливального контура приймача є «накопичувач» електричних зарядів — конденсатор. Простим конденсатором є два провідники електричного струму, це можуть бути дві металеві пластинки, що іменуються обкладками конденсатора розділені непровідником електричного струму — діелектриком, наприклад повітрям або папером. Таким конденсатором ти вже користувався під час дослідів з простим приймачем. Чим більше площа обкладок конденсатора і чим ближче вони розташовані одна до одної, тим більше електрична ємкість цього приладу. Якщо до обкладок конденсатора приєднати джерело постійного струму, то в колі, що утворилося, виникне короткочасний струм і конденсатор заряджатиметься до напруги, рівної напрузі джерела струму. Ти можеш запитати: чому в колі, де є діелектрик, виникає струм? Коли ми приєднуємо до конденсатора джерело постійного струму, вільні електрони в провідниках кола, що утворилося, починають рухатися у бік позитивного полюса джерела струму, утворюючи короткочасний потік електронів у всьому колі. В результаті обкладка конденсатора, яка сполучена з позитивним полюсом джерела струму, обідняється вільними електронами і заряджається позитивно, а інша збагачується вільними електронами і заряджається негативно. Як тільки конденсатор зарядиться, короткочасний струм в колі іменований струмом заряду конденсатора, припиниться. Якщо джерело струму відключити від конденсатора, то конденсатор залишиться зарядженим. Переходу надлишкових електронів з однієї обкладки на іншу перешкоджає діелектрик. Між обкладками конденсатора струму не буде, а накопичена ними електрична енергія буде зосереджена в електричному полі діелектрика. Та варто обкладки зарядженого конденсатора з'єднати провідником «лишні» електрони негативно зарядженї обкладки перейдуть по цьому провідникові на іншу обкладку, де їх бракує, і конденсатор розрядиться. В цьому випадку в колі, що утворилося, також виникає короткочасний струм званий струмом розряду конденсатора. Якщо ємкість конденсатора велика, і він заряджений до значної напруги, момент розряду супроводиться появою значної іскри і тріску.
Чи доводилося тобі спостерігати таке явище: у момент виключення живлення електроосвітлювальної лампи між контактами вимикача, що розмикаються, з'являється іскра. Чому виникають ці іскри? Довкола провідника, із струмом існує магнітне поле, яке можна зобразити у вигляді замкнутих магнітних силових ліній, які пронизують простір, що його оточує . Виявити це поле, якщо воно постійне, можна за допомогою магнітної стрілки компаса. Якщо відключити провідник від джерела струму, то його зникаюче магнітне поле, розсіваючись в просторі, індукуватиме струми в інших провідниках. Струм індукується і в тому провіднику, який створив це магнітне поле. А оскільки він знаходиться в самій гущавині своїх же магнітних силових ліній, в ньому індукуватиметься сильніший струм, ніж в будь-якому іншому провіднику. Направлення цього струму буде таким же, яким воно було у момент розриву провідника. Інакше кажучи, зникаюче магнітне поле підтримуватиме струм, що створив його, до тих пір, поки воно само не зникне, тобто повністю не витратиться енергія, що міститься в ньому. Отже, струм в провіднику тече і після того, як вимкнено джерело струму, але, зрозуміло недовго — нікчемно малу частку секунди.
Це явище називають самоіндукцією, а електричну силу, яка під дією зникаючого магнітного поля підтримує в ньому струм — електрорушійною силою самоіндукції, або скорочено е.р.с. самоіндукції.
Чи всі провідники мають однакову самоіндукцію? Ні! Чим довший провідник, тим більша самоіндукція. У провіднику, намотаному в котушку, явище самоіндукції позначається сильніше, ніж в прямолінійному провіднику, оскільки магнітне поле кожного витка котушки наводить струм не лише в цьому витку але і в сусідніх витках цієї котушки. Чим більша довжина дроту в котушці, тим довше існуватиме в ньому струм самоіндукції після виключення основного струму. І, навпаки, буде потрібно більше часу після включення основного струму, щоб струм в колі зріс до певного значення і встановилося постійне по силі магнітне поле.
Отже, котушка перешкоджає як зростанню, так і зменшуванню струму в електричному колі. Якщо вона знаходиться в колі постійного струму, вплив її позначається лише при включенні і виключенні струму. У колі ж змінного струму, де безперервно змінюються струм і його магнітне поле, е.д.с. самоіндукції котушки діє весь час, поки тече струм. Це електричне явище і використовується в першому елементі коливального контура приймача — котушці.
Другим елементом коливального контура приймача є «накопичувач» електричних зарядів — конденсатор. Простим конденсатором є два провідники електричного струму, це можуть бути дві металеві пластинки, що іменуються обкладками конденсатора розділені непровідником електричного струму — діелектриком, наприклад повітрям або папером. Таким конденсатором ти вже користувався під час дослідів з простим приймачем. Чим більше площа обкладок конденсатора і чим ближче вони розташовані одна до одної, тим більше електрична ємкість цього приладу.
Ти можеш запитати: чому в колі, де є діелектрик, виникає струм? Коли ми приєднуємо до конденсатора джерело постійного струму, вільні електрони в провідниках кола, що утворилося, починають рухатися у бік позитивного полюса джерела струму, утворюючи короткочасний потік електронів у всьому колі. В результаті обкладка конденсатора, яка сполучена з позитивним полюсом джерела струму, обідняється вільними електронами і заряджається позитивно, а інша збагачується вільними електронами і заряджається негативно. Як тільки конденсатор зарядиться, короткочасний струм в колі іменований струмом заряду конденсатора, припиниться.
Якщо джерело струму відключити від конденсатора, то конденсатор залишиться зарядженим. Переходу надлишкових електронів з однієї обкладки на іншу перешкоджає діелектрик. Між обкладками конденсатора струму не буде, а накопичена ними електрична енергія буде зосереджена в електричному полі діелектрика. Та варто обкладки зарядженого конденсатора з'єднати провідником «лишні» електрони негативно зарядженї обкладки перейдуть по цьому провідникові на іншу обкладку, де їх бракує, і конденсатор розрядиться. В цьому випадку в колі, що утворилося, також виникає короткочасний струм званий струмом розряду конденсатора. Якщо ємкість конденсатора велика, і він заряджений до значної напруги, момент розряду супроводиться появою значної іскри і тріску.
