.10 Колебательный контур. Переменный ток
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите заряд конденсатора
в момент времени 
= 3 мкс.
Источники:
Способ I (графический)
Запишем формулу Томсона:
где 
– период колебаний, 
– индуктивность катушки, 
– ёмкость конденсатора.
Выразим индуктивность катушки
Так как энергия в процессе колебаний сохраняется, то можно записать закон сохранения энергии
где 
– максимальная сила тока в катушке, 
– сила тока в катушке в некоторый момент времени, 
– заряд на
конденсаторе в этот момент.
Подставим (1) в (2)
тогда
Период 
, максимальную силу тока 
и силу тока 
найдем из графика 
мкс, 
А, 
А. Подставив,
получим
Способ II (аналитический)
Запишем формулу Томсона:
где 
– период колебаний, 
– индуктивность катушки, 
– ёмкость конденсатора.
Выразим индуктивность катушки
Так как энергия в процессе колебаний сохраняется, то можно записать закон сохранения энергии
где 
– максимальная сила тока в катушке, 
– сила тока в катушке в некоторый момент времени, 
– заряд на
конденсаторе в этот момент.
Подставим (1) в (2)
тогда
Для нахождения силы тока в момент 
мкс воспользуемся функцией для силы тока в колебательном контуре:
где 
– циклическая частота, 
– начальная фаза колебаний (так как график силы тока начинается из
нуля).
Период определим из графика и он равен 
мкс, аналогично максимальная сила тока 
А. Тогда сила тока в момент
мкс
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: | 3 |
| I) записаны положения теории и физические законы, | |
| закономерности, применение которых необходимо для решения | |
| задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула Томсона, формула энергии конденсатора, формула энергии катушки индуктивности, закон сохранения энергии в колебательном контуре); | |
| II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения | |
| физических величин (за исключением обозначений констант, | |
| указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии | |
| задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при | |
| написании физических законов); | |
| III) представлены необходимые математические преобразования и | |
| расчёты, приводящие к правильному числовому ответу | |
| (допускается решение «по частям» с промежуточными | |
| вычислениями); | |
| IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения | |
| искомой величины | |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, | 2 |
| физические законы, закономерности, и проведены необходимые | |
| преобразования, но имеется один или несколько из следующих | |
| недостатков | |
|
| |
| Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном | |
| объёме или отсутствуют. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, | |
| неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены | |
| в скобки, рамку и т.п.). | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В необходимых математических преобразованиях или вычислениях | |
| допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не | |
| доведены до конца. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка | |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих | 1 |
| случаев. | |
| Представлены только положения и формулы, выражающие | |
| физические законы, применение которых необходимо для решения | |
| задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, | |
| направленных на решение задачи, и ответа. | |
|
ИЛИ
| |
| В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая | |
| для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), | |
| но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися | |
| формулами, направленные на решение задачи. | |
|
ИЛИ
| |
| В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи | |
| (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена | |
| ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с | |
| имеющимися формулами, направленные на решение задачи | |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
| критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
| Максимальный балл | 3 |
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 онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и 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!
