Рост тока в колебательном контуре
К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой $\nu$. Электроёмкость $C$ конденсатора колебательного контура можно плавно менять от минимального значения $C_{\min}$ до максимального значения $C_{\max}$, а индуктивность его катушки постоянна. Ученик постепенно увеличивал ёмкость конденсатора от минимального значения до максимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре всё время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой Электроёмкость С конденсатора колебательного контура можно плавно менять от минимального значения Сmin до максимального Сmax, а индуктивность его катушки постоянна. Ученик постепенно увеличивал ёмкость конденсатора от минимального значения до максимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре всё время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как связаны амплитуда тока, амплитуда напряжения и полное сопротивление цепи переменного тока?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Для последовательного контура учитывайте индуктивное сопротивление $X_L = \omega L$ и ёмкостное сопротивление $X_C = \dfrac{1}{\omega C}$. При увеличении $C$ величина $X_C$ уменьшается.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Полное сопротивление минимально при резонансе: $\omega L = \dfrac{1}{\omega C}$. Если ток возрастает на всём интервале от $C_{\min}$ до $C_{\max}$, резонансная ёмкость должна быть не меньше $C_{\max}$, то есть $\nu \leq \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC_{\max}}}$.