Электромагнитные колебания и волны 

С1-1.К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой ν. 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.  

 

С1-2.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 Сmin 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.  

 

С5-1. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивностью 8 мГн. Амплитуда колебаний заряда конденсатора 8 нКл. Какова амплитуда колебаний силы тока в контуре?

 

С5-2. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности Im = 10 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 4,0 В. В момент времени t напряжение на конденсаторе равно 3,2 В. Найдите силу тока в катушке в этот момент.

 
 

С5-3. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности Im = 5 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 2,0 В. В момент времени t напряжение на конденсаторе равно 1,2 В. Найдите силу тока в катушке в этот момент.  

 
 

С5-4. В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

t, мкс

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

q, 10–9 Кл

2

1,42

0

-1,42

-2

-1,42

0

1,42

2

1,42

Вычислите по этим данным максимальное значение силы тока в катушке. Ответ выразите в мА, округлив его до десятых.
 

С5-5. В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, амплитуда силы тока Im = 50 мА. В таблице приведены значения разности потенциалов на обкладках конденсатора, измеренные с точностью до 0,1 В в последовательные моменты времени.

t, мкс

0

1

2

3

4

5

6

7

8

U, В

0,0

2,8

4,0

2,8

0,0

–2,8

–4,0

–2,8

0,0

Найдите значение электроёмкости конденсатора.  

 

С5-6. В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы — 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь. Сопротивлением катушки и проводов пренебречь.  

 
 

СС5-7. Простой колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 1 мкФ и катушку индуктивности L = 0,01 Гн. Какой должна быть емкость конденсатора, чтобы циклическая частота колебаний электрической энергии в контуре увеличилась на Δw = 2×104 с-1