 Рис. 15.4 |
Попробуем выяснить, как зависят от времени заряд на обкладке конденсатора и сила тока в колебательном контуре (рис. 15.4). Но прежде, чем мы приступим к вычислениям, отметим следующее:
1) ток в процессе колебаний течет то в одном, то в другом направлении. Чтобы величина силы тока в данный момент времени была определена однозначно, необходимо задать направление обхода контура. Тогда ток, текущий вдоль направления обхода, считаем положительным, а против – отрицательным;
2) заряды на пластинах конденсатора всегда равны по величине и противоположны по знаку, поэтому надо договориться, заряд какой пластины (1 или 2) в данный момент мы рассматриваем;
3) напряжение между пластинами конденсатора – это разность между потенциалами пластин. Эта величина, как и сила тока, меняет знак в процессе колебаний. Чтобы величина была однозначно определена в данный момент времени, договоримся, что мы считаем напряжением U = j1 – j2 или U = j2 – j1, где j1 и j2 – потенциалы пластин 1 и 2 соответственно.
С учетом данных замечаний приступим к установлению зависимости от времени заряда q(t), тока i(t) и напряжения и(t):
1) зададим направление обхода контура по часовой стрелке (см. рис. 15.4);
2) назовем «первой» ту пластинку конденсатора, которая встретилась первой после катушки при следовании по направлению обхода контура, а «второй» – смежную с ней пластину. Зарядом конденсатора будем называть заряд первой пластины;
3) под напряжением будем понимать величину U = j1 – j2. Если q1 > 0, а q2 = –q1 0. Но величина Dq может быть и отрицательной, если ток в данный момент времени t течет против направления обхода, тогда i(t)
. (15.10)
СТОП! Решите самостоятельно: В1–В3, С1–С2.
Задача 15.1. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы в контуре происходили колебания с частотой от f1 = 400 Гц до f2 = 500 Гц. Емкость конденсатора С = 10 мкФ.
| f1 = 400 Гц f2 = 500 Гц С = 10 мкФ | Решение. Воспользуемся формулой (15.9):   , отсюда  Гн; |
| L1 = ? L2 = ? |
Гн.
Ответ: индуктивность должна изменяться от 
Гн до 
Гн.
СТОП! Решите самостоятельно: А1–А4.
Задача 15.2. Период электрических колебаний в контуре 1,0×10 –5 с. При подключении параллельно конденсатору контура дополнительного конденсатора электроемкостью 3,0×10 –8 Ф период колебаний увеличился в два раза. Определите индуктивность катушки и начальную электроемкость конденсатора колебательного контура.
| Т1 = 1,0×10 –5 с С2 = 3,0×10 –8 Ф Т2/Т1 = 2 | Решение. Вспомним, что при параллельном соединении емкости конденсаторов складываются, и применим формулу Томсона для обоих случаев: Т1 =  , (1) 2Т1 =  , (2) |
| L = ? C1 = ? |
Разделим (2) на (1) и получим
.
Выразим индуктивность L из (1):
Т1 = 
Гн.
Ответ: 
, 
Гн.
СТОП! Решите самостоятельно: В4–В6, С3–С5.
Задача 15.3. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,20 Гн и конденсатора емкостью С = 1,0×10 –5 Ф. Конденсатор зарядили до напряжения U = 2,0 В, и он начал разряжаться. Каким будет ток в момент, когда энергия контура окажется поровну распределенной между электрическим и магнитным полем?
| L = 0,20 Гн С = 1,0×10 –5 Ф U = 2,0 В Wм = Wэ | Решение. Энергия контура равна  . В тот момент, когда энергии электрического и магнитного полей равны, на долю энергии магнитного поля приходится ровно половина полной энергии контура, поэтому |
| i = ? |
.
Ответ: 
.
СТОП! Решите самостоятельно: А5–А7, В7–В9.
Задача 15.4.Заряд q на пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени t по закону q = =10 -6 cosl0 4 pt. Записать закон зависимости силы тока от времени i(t). Найти период и частоту колебаний в контуре, амплитуду колебаний заряда и амплитуду колебаний силы тока. Все величины считать точными и заданными в единицах СИ.
| q = 10 -6 cosl0 4 pt | Решение. Воспользуемся формулой (15.3) i(t) = = q¢(t): i(t) = (10 -6 cosl0 4 pt)¢ = 10 -6 (–sinl0 4 pt)×10 4 p = = –10 –2 psin10 4 pt. |
| i(t) = ? T = ? f = ? qm = ? im = ? |
Учитывая, что q = qmcoswt, а i = –imsinwt, легко находим значения заряда и тока:
Находим амплитуду колебаний заряда и амплитуду колебаний силы тока:
w = 10 4 p Þ 
Гц;
.
im = 10 –2 p А; w = 5×10 3 Гц; 
.
Видео:Графические зависимости заряда и силы тока от времени в идеальном колебательном контуре. 11 класс.Скачать
Зависимость заряда на пластинах конденсатора колебательного контура от времени выражена уравнением q = 10
Видео:Колебательный контур | ЕГЭ Физика | Николай НьютонСкачать
Ваш ответ
Видео:Урок 353. Колебательный контурСкачать
Похожие вопросы
- Все категории
- экономические 43,410
- гуманитарные 33,633
- юридические 17,906
- школьный раздел 608,042
- разное 16,856
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Видео:Принцип работы колебательного контураСкачать
Дисциплина: Физика тема: 060 Механические колебания и волны (стр. 5 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
3) 
4) Знак 
неопределим
17. [Уд1] (ВО1) Направления индукционного тока в контуре и магнитного поля (к нам) указывают, что для величины магнитной индукции справедливо соотношение
1) 
2) 
3) 
4) Знак 
неопределим
18. [Уд1] (О) При движении рамок в однородном магнитном поле в направлениях, указанных стрелками, ЭДС индукции возникает в случае под номером
19. [Уд1] (О) По параллельным металлическим проводникам, расположенным в однородном магнитном поле, с постоянной скоростью перемещается перемычка. Зависимость Ei — ЭДС индукции, возникающей в цепи, правильно представлена на рисунке под номером
Тема: 250 Электромагнитные колебания и волны
V251П Электромагнитные колебания.
S251 П электромагнитные колебания – 23 задания
1. [Уд] (ВО1) В колебательном контуре зависимость заряда на пластинах конденсатора от времени описывается дифференциальным уравнением вида 
. Эти колебания называются
2. [Уд] (ВО1) В колебательном контуре зависимость заряда на пластинах конденсатора от времени описывается дифференциальным уравнением вида 
. Эти колебания называются
3. [Уд] (ВО1) В колебательном контуре зависимость заряда на пластинах конденсатора от времени описывается дифференциальным уравнением вида 
. Эти колебания называются
4. [Уд] (ВО1). Если частота колебаний в контуре возросла в 3 раза, а заряд конденсатора и индуктивность катушки не менялись, то энергия магнитного поля в катушке … раз(а).
1) уменьшилась в 3
2) увеличилась в 3
3) уменьшилась в 9
4) увеличилась в 9
5. [Уд] (ВО1) Максимальная энергия электрического колебательного контура 4,5 Дж. При циклической частоте свободных колебаний в контуре, равной 1·104с-1, и емкости конденсатора 4 мкФ максимальный ток через катушку индуктивности равен
6. [Уд] (ВО1) В колебательном контуре в начальный момент времени напряжение на конденсаторе максимально. Напряжение на конденсаторе станет равным нулю через долю периода 
электромагнитных колебаний, равную
1) 
2) 
3) 
7. [Уд] (ВО1) В колебательном контуре в начальный момент времени напряжение на конденсаторе максимально. Сила тока станет равной нулю через долю периода 
электромагнитных колебаний, равную
1) 
2) 
3) 
8. [Уд] (ВО1) Сила тока в колебательном контуре изменяется по закону 
,мА. Амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора равна … мкКл.
9. [Уд] (ВО1) Если в колебательном контуре увеличить емкость конденсатора в 2 раза и заряд на нем увеличить в 2 раза, то амплитуда колебаний тока в контуре … раз(а).
1) увеличится в 2
2) увеличится в 
3) уменьшится в 
4) уменьшится в 2
10. [Уд] (ВО1) Если в колебательном контуре уменьшить емкость конденсатора в 2 раза, то, при одинаковом заряде конденсатора, максимальная энергия магнитного поля в катушке индуктивности … раза.
1) увеличится в 2
2) увеличится в 
3) уменьшится в 
4) уменьшится в 2
11. [Уд] (ВО1) Если частота колебаний в контуре возросла в 2 раза, а заряд конденсатора и индуктивность катушки не менялись, то энергия магнитного поля в катушке … раза.
1) уменьшилась в 2
2) увеличилась в 2
3) уменьшилась в 4
4) увеличилась в 4
12. [Уд] (ВО1) Время релаксации затухающих электромагнитных колебаний наибольшее в случае
1) 
, мкКл
2) 
, мкКл
3) 
, В
4) 
, В
13. [Уд] (ВО1) Ниже приведены уравнения затухающих электромагнитных колебаний. Логарифмический декремент затухания наибольший в случае
1) 
, В
2)
, мкКл
3) 
, мкКл
4) 
, В
14. [Уд] (ВО1) Уменьшение амплитуды колебаний в системе с затуханием характеризуется временем релаксации. Если при неизменном омическом сопротивлении в колебательном контуре увеличить в 2 раза индуктивность катушки, то время релаксации … раза.
1) уменьшится в 4
2) увеличится в 2
3) увеличится в 4
4) уменьшится в 2
15. [Уд] (ВО1) Уменьшение амплитуды колебаний в системе с затуханием характеризуется временем релаксации. Если при неизменной индуктивности в колебательном контуре увеличить омическое сопротивление в 2 раза катушки, то время релаксации … раза.
1) уменьшится в 4
2) увеличится в 2
3) увеличится в 4
4) уменьшится в 2
16. [Уд] (ВО1) Ниже приведены уравнения собственных незатухающих электромагнитных колебаний в четырех контурах с одинаковой емкостью. Индуктивность L контура наименьшая в случае
1) q = 10-6cos(4πt +
), Кл
3) q = 10-8cos(πt +
), Кл
17. [Уд] (ВО1) Ниже приведены уравнения собственных незатухающих электромагнитных колебаний в четырех контурах с одинаковой индуктивностью. Емкость C контура наибольшая в случае
1) q = 10-6cos(4πt +
), Кл
3) q = 10-8cos(πt +
), Кл
18. [Уд] (ВО1) Уравнение изменения тока со временем в колебательном контуре имеет вид 
А. Индуктивность контура L =1 Гн. Емкость контура C равна … нФ.
19. [Уд] (ВО1) Уравнение изменения тока со временем в колебательном контуре имеет вид 
А. Если индуктивность контура составляет L =1 Гн, то максимальное напряжение между обкладками равно … В.
20. [Уд] (ВО1) Уравнение изменения тока со временем в колебательном контуре имеет вид 
А. Индуктивность контура L =1 Гн. Максимальная энергия 
электрического поля составляет … мДж.
📺 Видео
Колебательный контур и его роль в создании электромагнитных колебанииСкачать
Физика 11 класс (Урок№7 - Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур.)Скачать
ВСЕ задания на колебательный контур ЕГЭ. Часть 1Скачать
Урок 354. Математическое описание процессов в колебательном контуреСкачать
47 Колебательный контурСкачать
Урок 361. Вынужденные колебания в последовательном колебательном контуреСкачать
3. Электромагнитные колебания в контуреСкачать
19 Колебательный контур.Скачать
Тема 8. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Формула ТомсонаСкачать
Физика| Колебательные процессы. Часть 1Скачать
Колебательный контур. Решаем все задачи из Демидовой. Интенсив по повторениюСкачать
Свободные электромагнитные колебания. 11 класс.Скачать
Превращение энергии при электромагнитных колебаниях | Физика 11 класс #11 | ИнфоурокСкачать
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫСкачать
Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью 4 мГн - №25157Скачать
Задачи с проводящими сферами | Электростатика, олимпиадная физика | 11 классСкачать
