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#16871

Напряжение между обкладками конденсатора в колебательном контуре меняется с течением времени согласно графику на рисунке. Какие верные выводы можно сделать по результатам этого опыта?

PIC

1) В промежутке от 3⋅10−3  с до 4 ⋅10−3  с энергия магнитного поля катушки увеличивается до максимального значения.
2) Период изменения энергии электрического поля конденсатора равен 2⋅10−3  с.
3) В момент времени 3⋅10−3  с заряд конденсатора равен 0.
4) В промежутке от     −3
2⋅10  с до     −3
3⋅10  с энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля катушки.
5) Сила тока через катушку контура не зависит от времени.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Энергия катушки магнитного поля:

    LI2
W = -2-,

где L  – индуктивность катушки, I  – сила тока в катушке. То есть максимальная энергия соответствует максимальному модулю тока. Согласно закону сохранения энергии в цепи:

CU2max= LI2 + CU2-,
  2      2     2

где L  – индуктивность катушки, Umax  – максимальное напряжение на конденсаторе, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора, U  – напряжение на конденсаторе. Следовательно, максимальный ток будет при минимальном модуле напряжения, а от 3⋅10−3  до 4 ⋅10−3  с напряжение наоборот увеличивается, следовательно, энергия катушки падает.
2) В ерно
Период колебаний электрического поля конденсатора будет равен времени, при котором напряжение совершит колебание от 0 до 0, так как энергия пропорциональна квадрату напряжения.
3) В ерно
Заряд конденсатор равен:

q = CU,

где C  – ёмкость конденсатора, U  – напряжение на нём.
То есть в момент 3⋅10−3  с напряжение равно нулю и заряд равен нулю.
4) В ерно
Согласно закону сохранения энергии в цепи:

CU2max-  LI2  -q2
  2   =  2 + 2C ,

где L  – индуктивность катушки, Umax  – максимальное напряжение на конденсаторе, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора, q  – заряд на конденсаторе. В промежутке от 2⋅10−3  с до 3 ⋅10−3  с энергия электрического поля конденсатора с максимального значения "падает"до минимального и превращается в магнитное поле катушки.
5) Н еверно
Энергия катушки магнитного поля:

    LI2
W =  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. Согласно закону сохранения энергии в цепи:

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

где L  – индуктивность катушки, Umax  – максимальное напряжение на конденсаторе, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора, q  – заряд на конденсаторе. То есть сила тока зависит от напряжение, которое со временем изменяется.

Ответ: 234

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!