РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ № 9
УСЛОВИЕ:
Рисунок 1.
Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью и конденсатора емкостью Ф. Максимальное напряжение конденсатора . Значения и задаются для каждого варианта:
ЗАДАНИЕ:
Определить:
1) период и циклическую частоту колебаний тока , заряда и напряжения ;
2) максимальное значение силы тока и заряда ;
3) максимальное значение энергии электрического поля конденсатора , и магнитного поля катушки .
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ.
Дано:
Решение:
Нарисовать рисунок 1 в тетрадь.
1. Определение периода колебаний тока , заряда и напряжения в контуре по формуле Томсона .
Циклическая частота (рад/с)
2. Определение максимального значения заряда из формулы для вычисления емкости конденсатора:
(Кл)
При возрастании тока заряд на конденсаторе уменьшается, поэтому
Заряд конденсатора меняется по гармоническому закону:
, следовательно,
где — амплитудное значение силы тока.
Таким образом, максимальное значение (А)
|
|
3. Определение максимального значения энергии электрического поля конденсатора:
(Дж)
максимальной энергии магнитного поля катушки индуктивности:
(Дж)
Максимальная энергия электрического поля конденсатора , и максимальная энергия магнитного поля катушки равны по величине. Это подтверждает закон сохранения электромагнитной энергии.
ВАРИАНТЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ:
Вариант/ Дано | |||||||||||||||
(Гн) | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 |
(В) |
Вариант/ Дано | |||||||||||||||
(Гн) | 3,0 | 3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,4 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,9 | 2,0 |
(В) |