РУҚА
13

Шешімі: Заряд конденсатора в контуре

ЕГЭ · Физика · Тапсырма 13 · Тербелістер және толқындар
КүрделіФИПИ534193Толық шешім≈ 5 минутТалдау 4 қадам
Условие

Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, равен $6{,}3\ \text{мкс}$. Амплитуда колебаний силы тока $I_m = 5\ \text{мА}$. В момент времени $t$ сила тока в катушке равна $3\ \text{мА}$. Найдите заряд конденсатора в этот момент.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешімін қадамдап көрсету

4 қадам
1

В идеальном колебательном контуре полная энергия сохраняется. В момент максимальной силы тока энергия полностью сосредоточена в магнитном поле катушки:

$$\frac{q^2}{2C}+\frac{LI^2}{2}=\frac{LI_m^2}{2}$$
2

С учётом соотношения $\omega^2 = \dfrac{1}{LC}$ получаем связь заряда и силы тока:

$$q^2=\frac{I_m^2-I^2}{\omega^2}$$
3

Циклическая частота равна $\omega = \dfrac{2\pi}{T}$, поэтому модуль заряда:

$$|q|=\frac{T}{2\pi}\sqrt{I_m^2-I^2}$$

Подставим значения в СИ:

$$|q|=\frac{6.3\cdot10^{-6}}{2\pi}\sqrt{(5\cdot10^{-3})^2-(3\cdot10^{-3})^2}\approx4.0\cdot10^{-9}\ \text{Кл}$$
Жауап

Модуль заряда конденсатора равен $4{,}0\cdot10^{-9}\ \text{Кл}$, или $4{,}0\ \text{нКл}$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не переводят микросекунды и миллиамперы в единицы СИ.

Используют формулу $q = \dfrac{I}{\omega}$, которая верна только для амплитудных значений.

Забывают извлечь квадратный корень при нахождении заряда.

Пытаются определить знак заряда, хотя направление тока и фаза колебаний не заданы; по условию определяется модуль заряда.

Закрепить приёмВ теме «Тербелістер және толқындар» ещё 168 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 13 ЕГЭ, физика

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.