Задание 16. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) Период электромагнитных колебаний равен 4 мс.
2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж.
3) В момент времени 4 мс заряд конденсатора равен нулю.
4) В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.
5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.
Решение.
1) В колебательном контуре колебание начинается с разрядки конденсатора, что приводит к появлению тока в цепи, затем, возникающая ЭДС в катушке, вновь начинает заряжать конденсатор, но с противоположной полярностью. После этого процесс повторяется, ток начинает течь в обратную сторону и повторная зарядка конденсатора (график тока в отрицательной области) с прежней полярностью завершает колебательный процесс. Таким образом, период колебаний составляет 4 мс.
2) Согласно закону сохранения энергии в колебательном контуре, можно записать, что
.
Из графика видно, что мА, тогда
Дж
или 5,4 мкДж.
3) Когда ток равен 0 это означает, что конденсатор полностью заряжен.
4) Энергия поля катушки не зависит от знака тока, поэтому при 3 с она достигает своего максимума.
5) В диапазоне 6 с видим три пика тока, следовательно, катушка трижды достигала своего максимума по энергии.
Ответ: 12.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: