Тема . №14 Электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
.05 Колебательный контур
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №14 электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#16870

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялась сила тока в контуре с течением времени.

|------|---|----|---|----|---|-----|-----|-----|---|----|
|t,-мкс-|0--|-1--|2--|-3--|-4-|--5--|--6--|--7--|-8-|-9--|
-I,-А---0,0--2,2--3,0--2,2--0,0--−-2,2--−-3,0--−2,2--0,0-2,2--

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.
1. В момент t=1  мкс напряжение на конденсаторе минимально.
2. Период колебаний энергии магнитного поля катушки равен t =4  мкс.
3. Частота электромагнитных колебаний равна 25 кГц.
4. В момент t=2  мкс заряд конденсатора минимален
5. В момент t=6  мкс энергия магнитного поля катушки максимальна.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Согласно закону сохранения энергии в цепи:

LI2     LI2  CU2
--m2ax = -2-+ --2-,

где L  – индуктивность катушки, Imax  – максимальная сила тока, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора,  U  – напряжение на конденсаторе. То есть минимальность напряжения на конденсаторе будет при максимальном силе тока, а в момент t= 1  мкс сила тока не максимальна.
2) В ерно
Сила тока имеет зависимость

I(t) =Im sin(ωt),

где Im  – максимальная сила тока, ω  – циклическая частота колебаний.
Циклическая частота равна

ω = 2π ,
    T

где T  – период колебаний.
Для силы тока период колебаний равен T1 = 8  мкс и     2π
ω1 = T1   .
Энергия магнитного поля катушки:

      LI2(t)  LI2 sin2(ω1t)   L
WL =  --2--= --m--2-----=  4(1− cos(2ω1t))

Тогда

ω2 =2ω1 ⇒ 2π = 4π ⇒ T2 = T1 = 4 мкс.
          T2   T1        2

3) Неверно
Частота     1-  ---1----
ν = T = 8⋅10−6 с = 125 кГц
4)Верно
Согласно закону сохранения энергии в цепи:

  2       2   2
LImax=  LI-+ q--,
  2      2   2C

где L  – индуктивность катушки, Imax  – максимальная сила тока, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора,  q  – заряд на конденсаторе. То есть минимальный заряд соответствует максимальному модулю тока, а в момент t= 2  мкс модуль тока максимален
5) В ерно
Энергия катушки магнитного поля:

      2
W = LI-,
     2

где L  – индуктивность катушки, I  – сила тока в катушке. То есть максимальная энергия соответствует максимальному модулю тока, а при t= 6  мкс модуль тока максимален.

Ответ: 245

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!