Задание 27. К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой v.
Индуктивность L катушки колебательного контура можно плавно менять от максимального значения Lmax до минимального Lmin, а ёмкость его конденсатора постоянна.
Ученик постепенно уменьшал индуктивность катушки от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре всё 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. 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 индуктивности катушки и
согласно формуле Томсона
.
Таким образом, ученик, уменьшая индуктивность
катушки от Lmax
до Lmin,
увеличивал
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: