Oscillazioni LC

[pot]

Salve a tutti,

Chi mi potrebbe spiegare il motivo per cui un condensatore e un induttore causano una nascita delle oscillazioni?

[IsidoroKZ]

Per lo stesso motivo per cui un peso attaccato al fondo di un elastico puo` oscillare su e giu`.

Senza sapere da che basi di matematica parti e` difficile dare una risposta comprensibile e utile.

[delgrosso]

Ci proviamo:
L e C sono in grado di rimbalzarsi l'energia elettrica presente nel circuito; per questo motivo, da un punto di vista energetico, è efficace il paragone con un oscillatore armonico (dove l'energia potenziale si trasforma in cinetica e viceversa).
Consideriamo un circuito CL, anche se un circuito privo di resistenze è irrealizzabile in pratica ma è molto utile dal punto di vista didattico.

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Interruttore posto in posizione 1:
nel circuito passa corrente che carica le armature del condensatore. La corrente cessa di circolare quando la d.d.p. tra le armature è uguale a quella del f.e.m. del generatore. Fra le armature si genera un campo elettrico in cui viene immagazzinate tutta l'energia elettrica (comportamento ideale).

Interruttore posto nella posizione 2:
il condensatore si scarica su L, mentre si scarica nel circuito passa una corrente e il campo magnetico prodotto da L aumenta.

Nel frattempo l'energia del campo elettrico di C diminuisce fino ad annullarsi, mentre l'energia del campo magnetico aumenta fino al suo valore massimo.
La corrente a questo punto dovrebbe annullarsi subito ma, per la legge di Lenz, nasce una forza elettromotrice che si oppone alla diminuzione del flusso dentro la bobina. Ne deriva che la corrente circola ancora e ricarica le armature del condensatore, però con segni opposti a quelli precedenti. Il condensatore si carica finché la corrente si annulla. Tutta l’energia del campo magnetico si è trasferita nel campo elettrico del condensatore che ha una differenza di potenziale di segno opposto a quella precedente.
A questo punto il condensatore comincia a scaricarsi di nuovo sulla bobina, poi si ricarica, poi si
scarica e così via.

Ecco l'analogia dal punto di vista energetico con un oscillatore armonico.

[pot]

Grazie per la risposta.