Тема . №15 Электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

.05 Колебательный контур. Изменение физических величин в процессах

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №15 электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#16872

Заряженный конденсатор подключили к катушке, в результате чего в цепи возникли гармонические колебания. В момент, когда ток через катушку обратился в нуль, с помощью ключа отсоединили эту катушку и вместо нее подсоединили катушку с вдвое большей индуктивностью. Как изменились амплитуда колебаний тока и частота собственных колебаний в катушке после этого?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится.

|А-мплитуда-колебаний-тока-|Ч-астота собственны-х
|                       |                  |
|-----------------------|колебаний в-катуш-ке|
--------------------------------------------
Показать ответ и решение

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. Найдем амплитудное значение силы тока, оно достигается при U = 0  :

        ∘ --
          C-
I = Umax  L

При I = 0  , напряжение на конденсаторе максимально и равно Umax  , следовательно, энергия на катушке L  при перебрасывании равна нулю. При перебрасывании ключа индуктивность катушки изменится, но закон сохранения энергии также будет выполняться:

CU2max-= 2LI21+ CU2-,
  2      2      2

где I1  – "новая"сила тока в катушке. При максимальной силе тока U = 0  , следовательно

        ∘ ---
I1 =Umax  -C-,
          2L

следовательно, амплитуда колебаний уменьшиться в √2-  раз.
Период собственных колебаний находится по формуле:

     √ ---
T =2π  LC,

следовательно, при переключении ключа индуктивность увеличится в 2 раза и период увеличится в √-
 2  раз. Так как частота равна

    1
ν = T,

то частота уменьшится в √-
 2  раз

Ответ: 22

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 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!