Резонанс в колебательном контуре
К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с циклической частотой $\omega_\text{и} = 2 \cdot 10^4\ \text{с}^{-1}$. Ёмкость $C$ конденсатора колебательного контура можно плавно менять в пределах от $2{,}5\ \text{нФ}$ до $1\ \text{мкФ}$, а индуктивность его катушки $L = 0{,}04\ \text{Гн}$.
Ученик постепенно уменьшал ёмкость конденсатора от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре сперва возрастала, достигала некоего максимального значения и затем уменьшалась. Какое явление наблюдал ученик? 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 циклической частотой wи = 2∙104 с–1 (см. рисунок). Ёмкость С конденсатора колебательного контура можно плавно менять в пределах от 2,5 нФ до 1 мкФ, а индуктивность его катушки L = 0,04 Гн. Ученик постепенно уменьшал ёмкость конденсатора от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре сперва возрастала, достигала некоего максимального значения и затем уменьшалась. Какое явление наблюдал ученик? 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 изменяется собственная циклическая частота контура при уменьшении ёмкости конденсатора?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Собственная частота контура определяется формулой $\omega_0 = \dfrac{1}{\sqrt{LC}}$. Максимальная амплитуда вынужденного тока наблюдается при совпадении $\omega_0$ и $\omega_\text{и}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Из условия $\omega_0 = \omega_\text{и}$ найдите $C_\text{рез} = \dfrac{1}{L\omega_\text{и}^2} = 6{,}25 \cdot 10^{-8}\ \text{Ф} = 62{,}5\ \text{нФ}$. Это значение лежит в заданном диапазоне.