21

Ответ: Зависимость тока от индуктивности

ЕГЭ · Физика · Задание 21 · Колебания и волны
ВысокаяФИПИ0A3039Развёрнутое решение≈ 10 минут
Что должно получиться

Амплитуда тока возрастает потому, что при уменьшении $L$ реактивное сопротивление контура уменьшается, а значения индуктивности приближаются к резонансному значению $L_0 = \dfrac{1}{4\pi^2\nu^2 C}$. Следовательно, весь диапазон изменения индуктивности расположен правее резонанса: $L_{\min} \geq L_0$. При дальнейшем уменьшении $L$ полное сопротивление уменьшается, поэтому при постоянной амплитуде напряжения амплитуда тока увеличивается.

У этого задания официального ключа нет, поэтому ответ получен в разборе и с ключом не сверен. Перед тем как заучивать результат, пройдите выкладки — там видно, откуда взялось каждое число.

Условие

К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой $\nu$. Индуктивность $L$ катушки колебательного контура можно плавно менять от максимального значения $L_{\max}$ до минимального $L_{\min}$, а ёмкость его конденсатора постоянна. Ученик постепенно уменьшал индуктивность катушки от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре всё время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика.

Открыть задачу и решить самому

Где здесь ошибаются

Утверждать, что ток всегда возрастает при уменьшении индуктивности, не учитывая положение интервала относительно резонанса.

Забывать, что амплитуда тока обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Путать условие резонанса и записывать $\omega L = \omega C$ вместо $\omega L = \dfrac{1}{\omega C}$.

Не объяснять, почему при прохождении через резонанс амплитуда тока не могла бы возрастать монотонно.

Откуда взялся этот ответРазбор разложен на 5 шагов: видно каждое преобразование и где теряется балл.
Открыть решение

Ответ к заданию 21 ЕГЭ, физика

Официального ключа у этого задания нет, и ответ здесь получен в разборе. Поэтому рядом стоят выкладки: по ним видно, на чём ответ держится, и можно сверить свой ход решения, а не только результат.

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач — у каждой есть ответ и разбор по шагам. Регистрация не нужна.