Пример решения задачи

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)