Задание №5070. К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах

Задание №5070 ЕГЭ Физике

Условие задания #5070

К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой $\nu.$ Индуктивность $L$ катушки колебательного контура можно плавно менять от максимального значения $L_{\max}$ до минимального $L_{\min},$ а емкость 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.

Ответ:

Решение

В колебательном контуре источником тока возбуждаются вынужденные колебания. Частота этих колебаний равна частоте источника $\nu.$ Амплитуда же зависит от соотношения между внешней частотой и частотой собственных электромагнитных колебаний $\nu_0 = дробь, числитель — 1, знаменатель — 2 Пи корень из { LC }.$ По мере увеличения внешней частоты от нуля до $\nu_0$ амплитуда растёт. Она достигает максимума при резонансе, когда $\nu=\nu_0.$ После этого амплитуда начинает убывать.

В данном случае, ученик меняет не внешнюю частоту, а частоту собственных электромагнитных колебаний. При плавном уменьшении индуктивности контура от максимального значения $L_{\max}$ до минимального $L_{\min}$ частота возрастает от $\nu_{0,\min} = дробь, числитель — 1, знаменатель — 2 Пи корень из { L_{\max С}}$ до $\nu_{0,\max} = дробь, числитель — 1, знаменатель — 2 Пи корень из { L_{\min C}}.$ Из того факта, что амплитуда всё время увеличивалась, можем сделать вывод, что частота $\nu_0$ всё время приближалась к частоте источника тока, при этом $\nu больше \nu_{0,\max}.$

Понятно ли решение?

Решения от учеников

Задание №4152 Задание №4161 Задание №4178 Задание №4592 Задание №4585 Задание №4591 Задание №4593 Задание №4648 Задание №4696 Задание №5043 Задание №5044 Задание №5070 Задание №5087 Задание №5135 Задание №5161

Бесплатно

Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!