Задание 27. К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой v. Электроёмкость С конденсатора колебательного контура можно плавно менять от минимального значения Cmin 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.
Решение.
1.
В описанном опыте колебания в контуре являются вынужденными, они совершаются с
частотой v, задаваемой
источником тока. Но колебательный контур имеет собственную частоту колебаний v0, и амплитуда
колебаний тока в нём зависит от разности значений этих частот: по мере уменьшения
она
увеличивается (резонансная кривая), достигая максимального значения при 
(явление резонанса).
Собственная частота колебаний в контуре зависит от ёмкости конденсатора и
согласно формуле Томсона
.
2. Таким образом, ученик, увеличивая ёмкость
конденсатора от Cmin
до
Сmax, уменьшал собственную частоту
колебаний контура от v01
до
v02,
что
привело к возрастанию амплитуды тока от 
до 
в соответствии с резонансной кривой.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: