Задание 28. К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой v.
Емкость C конденсатора колебательного контура можно плавно менять от максимального значения Cmax до минимального Cmin, а индуктивность его катушки постоянна.
Ученик постепенно уменьшал емкость конденсатора от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре все время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика.
Решение.
В
описанном опыте колебания в контуре являются вынужденными, они совершаются с
частотой v, задаваемой
источником тока. Амплитуда вынужденных колебаний тока зависит от частоты
колебаний (резонансная кривая), достигая максимального значения при 
, где 
— частота
собственных колебаний в контуре (явление резонанса). Собственная частота
колебаний контура зависит от ёмкости конденсатора (так как индуктивность
катушки постоянна) индуктивности катушки, и согласно формуле Томсона,
.
Таким образом, ученик, уменьшая ёмкость конденсатора
от 
до 
, увеличивая собственную частоту
колебаний контура от 
до
,
что
привело к возрастанию амплитуды тока от 
до 
в соответствии с резонансной кривой.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: