Задачи

Фильтрация

Показать фильтрацию

По классам:

По предметам:

По подготовке:

По классам:

По авторам:

Изобразите и опишите открытый колебательный контур.

Решение №25039: Открытый колебательный контур (вибратор Герца) представляет собой металлический стержень с двумя одинаковыми шарами \(A\) и \(B\) на концах и небольшим искровым промежутком \(C\) посередине. Электроемкость вибратора определяется емкостями шаров, а индуктивность — индуктивностью обеих половин стержня. Источником возбуждения электромагнитных колебаний в вибраторе является индукционная катушка.

Ответ: NaN

Почему вибратор Герца можно представить в виде открытого колебательного контура?

Решение №25040: Переменное электромагнитное поле от вибратора Герца распространяется по всему пространству, окружающему вибратор. Поэтому вибратор Герца является открытым колебательным контуром.

Ответ: NaN

Какой частоты могут быть электромагнитные волны?

Решение №25041: Частота электромагнитных волн находится в диапазоне от 1000 Гц (радиоволны) до \(3\cdot 10^{23}\) Гц (гамма-излучение).

Ответ: NaN

Напишите взаимосвязь между частотой, длиной волны и скоростью распространения электромагнитных волн.

Решение №25042: \(\nu =c/\lambda \).

Ответ: NaN

Почему электрические колебания наблюдают и исследуют при помощи осциллографа? Как работает осциллограф?

Решение №25043: Для наблюдения электрических колебаний используют осциллограф. Основой осциллографа является электронно-лучевая трубка. Она служит для получения управляемого узкого потока электронов. В электронно-лучевой трубке есть электронная пушка, горизонтально и вертикально отклоняющие пластины, и флуоресцирующий экран. По горизонтальному отклонению электронного пучка можно судить о времени протекающего процесса. Малая инерционность электронного луча позволяет при помощи электронно-лучевой трубки изучать быстропротекающие процессы.

Ответ: NaN

Опишите процесс колебаний заряда на обкладках конденсатора и тока в катушке индуктивности колебательного контура.

Решение №25044: В некоторый момент конденсатору «сообщают» заряд. Вследствие того, что обкладки конденсатора соединены проводником, начинается его разрядка через катушку. Возникновение электрического тока сопровождается возникновением в катушке магнитного поля, препятствующее возрастанию тока, из-за чего ток не сразу достигает максимума к моменту разрядки конденсатора. В этот момент ток должен был бы прекратиться, но исчезающее магнитное поле катушки препятствует мгновенному прекращению тока. По контуру продолжает идти убывающий ток, и обкладки конденсатора приобретают заряд, противоположный по знаку начальному заряду. Далее весь процесс продолжается в обратном направлении.

Ответ: NaN

Составьте таблицу аналогий механических и электрических колебаний.

Решение №25045: См. рисунок ниже.

Ответ: NaN

Куда расходуется электрическая энергия в реальном колебательном контуре?

Решение №25046: Электрическая энергия в реальном колебательном контуре расходуется на нагревание проводников.

Ответ: NaN

Что произойдет, если обкладки заряженного конденсатора закоротить сверхпроводником?

Решение №25047: В цепи возникнут незатухающие электрические колебания.

Ответ: NaN

Каковы различия между условиями распространения радиоволн на Луне и на Земле?

Решение №25048: Скорость распространения радиоволн в среде (на Земле), меньше чем в вакууме (на Луне): \(V=c/\sqrt{\varepsilon \mu }\), где \(c\) — скорость распространения электромагнитной волны в вакууме, \(\varepsilon \) — относительная диэлектрическая проницаемость среды, \(\mu \) — относительная магнитная проницаемость среды.

Ответ: NaN

С какой целью при передаче электроэнергии на большие расстояния повышают напряжение в линии?

Решение №25049: С целью уменьшения тепловых потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния повышают напряжение в линии.

Ответ: NaN

Почему при разомкнутой вторичной обмотке трансформатор почти не потребляет энергии?

Решение №25050: При разомкнутой вторичной обмотке (холостой ход трансформатора), падение напряжения в первичной обмотке мало и ЭДС самоиндукции равно напряжению на зажимах (\(E_{1}=U_{1}\)). Во вторичной обмотке нет тока и напряжение на зажимах равно индуцированной в ней ЭДС (\(E_{2}=U_{2}\)).

Ответ: NaN

Изменение силы тока в зависимости от времени задано (в единицах СИ) уравнением \(i=0,1cos8\cdot 10^{5}t\). Найти частоту колебаний тока.

Решение №25051: \(\nu =\omega /2\pi =4\cdot 10^{5}/\pi \) Гц.

Ответ: \(4\cdot 10^{5}/\pi \)

В катушке сопротивлением \(R=12\) Ом поддерживается напряжение \(U=60\) В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи катушки, если ее индуктивность \(L=26\) Гн.

Решение №25052: \(W=LU^{2}/(2R^{2})=325\) Дж.

Ответ: 325

Проволочная рамка площадью \(S\) равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией \(B\) вокруг оси, перпендикулярной вектору магнитной индукции. Период вращения равен \(T\). Выразить магнитный поток \(\Phi \), проходящий через рамку, и ЭДС индукции в рамке как функцию времени.

Решение №25053: \(\Phi =BScos(2\pi t/T)\); \(E=2\pi BScos(2\pi t/T)/T\).

Ответ: NaN

Длина линии электропередачи \(S=600\) км. Чему равна разность фаз напряжения на этом расстоянии? Промышленная частота \(\nu =50\) Гц. Ответ дать в радианах.

Решение №25054: \(\Delta \varphi =2\pi \nu S/c=0,628\) рад.

Ответ: 0.628

Переменный ток в пределах одного периода изменяется по закону \(I=I_{0}\sqrt{t/T}\), где \(I_{0}\) — максимальное значение тока, \(T\) — период. Определите действующее значение тока (см. рисунок ниже).

Решение №25055: \(I_{д}=I_{0}/\sqrt{2}\).

Ответ: NaN

Рамка сечением \(S=400\) см\(^{2}\), имеющая \(N=100\) витков, вращается в однородном магнитном поле с индукцией \(B=10\) Тл, причем период вращения равен \(T=0,1\) с. Определить максимальное значение ЭДС, возникающей в рамке, если ось вращения перпендикулярна к силовым линиям.

Решение №25056: \(E_{max}=2\pi BSN/T=2,5\) В.

Ответ: 2.5

Эффективное напряжение в сети переменного тока равно \(U_{1}=120\) В. Определить время, в течение которого горит неоновая лампа в каждый полупериод, если лампа зажигается и гаснет при напряжении \(U_{2}=84\) В. Ответ дать в миллисекундах.

Решение №25057: \(\Delta t=1/(2\nu )-arcsin(U_{2}/(\sqrt{2}U_{1}))/(\pi \nu )=6,7\) мс.

Ответ: 6.7

На рисунке ниже представлен график зависимости от времени заряда конденсатора при гармонических колебаниях в колебательном контуре. Чему равна частота колебаний заряда в колебательном контуре?

Решение №25058: \(\nu =2,5\) Гц.

Ответ: 2.5

Колебательный контур содержит конденсатор емкостью \(C=400\) пФ и катушку индуктивностью \(L=16\) мкГн. Определить частоту электромагнитных колебаний в контуре. Ответ дать в мегагерцах.

Решение №25059: \(\nu =1/(2\pi \sqrt{LC})=2\) МГц.

Ответ: 2

Собственная частота колебаний в колебательном контуре \(\nu =120\) кГц. Какой будет его собственная частота, если индуктивность контура увеличить в \(n=4\) раза? Ответ дать в килогерцах.

Решение №25060: \(\nu _{1}=\nu /\sqrt{n}=60\) кГц.

Ответ: 60

За какой промежуток времени в колебательном контуре с индуктивностью \(L=1,5\cdot 10^{-3}\) Гн и емкостью \(C=6\cdot 10^{-9}\) Ф совершается \(n=1,5\cdot 10^{4}\) колебаний? Ответ дать в секундах.

Решение №25061: \(\Delta t=2\pi n\sqrt{LC}=0,28\) с.

Ответ: 0.28

Как изменится период колебаний в электрическом контуре, если ёмкость уменьшится в \(n=2\) раза, а индуктивность возрастет в \(k=8\) раз?

Решение №25062: \(T_{1}/T_{2}=\sqrt{L_{1}C_{1}/(L_{2}C_{2})}=\sqrt{n/k}=0,5\)

Ответ: 0.5

Колебательный контур имеет собственную частоту \(\nu _{1}=100\) МГц. Какой будет его собственная частота, если расстояние между пластинами плоского конденсатора уменьшить в 4 раза и одновременно с этим индуктивность катушки увеличить в 9 раз? Ответ дать в мегагерцах.

Решение №25063: \(\nu _{2}=\nu _{1}/6\approx 16,7\) МГц.

Ответ: 16.7

Число витков в катушке колебательного контура увеличили в \(m=9\) раз. Во сколько раз уменьшилась при этом частота электрических колебаний, если длина катушки не изменилась?

Решение №25064: \(Bk=\sqrt{m}=3\) раза.

Ответ: 3

Найти период свободных колебаний идеального колебательного контура, конденсатор которого емкостью \(C=1\) мкФ, будучи заряжен до напряжения \(U=10\) В, при разрядке дал максимальное значение тока в цепи \(I=0,2\) А. Ответ дать в миллисекундах.

Решение №25065: \(T=2\pi CU/I=0,314\) мс.

Ответ: 0.314

Колебательный контур имеет индуктивность \(L=1,6\) мГн и емкость \(C=0,04\) мкФ. Через какой минимальный промежуток времени в контуре будут повторяться максимальный по абсолютной величине значения силы тока? Ответ дать в мкс и округлить до целого числа. Ответ дать в микросекундах.

Решение №25066: \(T=2\pi \sqrt{LC}\approx 50\) мкс.

Ответ: 50

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и двух одинаковых конденсаторов, включенных параллельно. Период собственных колебаний контура \(T=20\) мкс. Чему будет равен период, если конденсаторы включить последовательно? Ответ дать в микросекундах.

Решение №25067: \(T_{1}=T/2=10\) мкс.

Ответ: 10

На какую длину волны \(\lambda \) настроен колебательный контур, если индуктивность его катушки равна \(L=0,4\) мГн. Конденсатор контура является плоским. Расстояние между его обкладками равно \(d=8,85\) мм. Конденсатор заполнен воздухом. Площадь пластин конденсатора \(S=0,1\) м\(^{2}\). Ответ округлить до целого числа. Ответ дать в метрах.

Решение №25068: \(\lambda =2\pi c\sqrt{\varepsilon _{0}SL/d}=377\) м.

Ответ: 377

Переменный конденсатор меняет свою емкость от \(C_{1}=56\) до \(C_{2}=667\) пФ. Какой комплект катушек самоиндукции необходимо иметь, чтобы колебательный контур можно было настраивать на радиостанции, работающие в диапазоне длин волн от \(\lambda _{1}=40\) до \(\lambda _{2}=2600\) м? Ответ дать в микрогенрах и миллигенрах.

Решение №25069: \(L_{1}=\lambda _{1}^{2}/(4\pi ^{2}c^{2}C_{1})=8\) мкГн, \(L_{2}=\lambda _{2}^{2}/(4\pi ^{2}c^{2}C_{2})=2,86\) мГн.

Ответ: 8; 2,86

Во сколько раз возрастет период электрических колебаний, если в конденсатор колебательного контура будет залита дистиллированная вода? Диэлектрическая проницаемость воды \(\varepsilon =81\).

Решение №25070: \(T_{2}/T_{1}=\sqrt{\varepsilon }=9\).

Ответ: 9

Напряжение на конденсаторе в идеальном колебательном контуре изменяется по закону \(U_{c}=50cos1\cdot 10^{5}t\) и при этом максимальное значение заряда конденсатора \(Q_{0}=5\cdot 10^{-6}\) Кл. Определите индуктивность \(L\) контура. Ответ дать в миллигенрах.

Решение №25071: \(L=U_{0}/(\omega ^{2}Q_{0})=1\) мГн, здесь \(U_{0}=50\) В, \(\omega _{0}=10^{5}\) Гц.

Ответ: 1

Резонанс в колебательном контуре с конденсатором емкостью \(C=1\) мкФ наступает при частоте колебаний \(\nu _{0}=400\) Гц. Когда параллельно этому конденсатору подключают дополнительный конденсатор, то резонансная частота становится равной \(\nu _{1}=100\) Гц. Определить емкость дополнительного конденсатора \(C_{1}\). Ответ дать в мкФ.

Решение №25072: \(C_{1}=\nu _{0}^{2}C(1/\nu _{1}^{2}-1/\nu _{0}^{2})=15\) мкФ.

Ответ: 15

Колебательный контур, содержащий конденсатор емкостью \(C=20\) пФ, настроен на длину волны \(\lambda =5\) м. Найдите индуктивность катушки \(L\) контура и частоту его колебания \(\nu \). Скорость света в вакууме \(c=3\cdot 10^{8}\) м/с. Ответ дать в микрогенрах и в мегагерцах.

Решение №25073: \(L=\lambda ^{2}/(4\pi ^{2}c^{2}C)=35,2\) мкГн, \(\nu =c/\lambda =60\) МГц.

Ответ: 35,2; 60

К конденсатору колебательного контура подключили параллельно другой конденсатор, емкость которого в \(n=24\) раза больше емкости первого. Во сколько раз увеличится от этого период электрических колебаний в контуре?

Решение №25074: \(T_{2}/T_{1}=\sqrt{n+1}=5\).

Ответ: 5

К конденсатору колебательного контура подключили последовательно другой конденсатор, емкость которого в \(n=3\) раза меньше емкости первого. Во сколько раз увеличится в результате этого частота электрических колебаний в контуре?

Решение №25075: \(\nu _{2}/\nu _{1}=\sqrt{n+1}=2\).

Ответ: 2

На какую длину волны настроен радиоприёмник, если его колебательный контур имеет индуктивность \(L=3\) мГн и ёмкость \(C=300\) пФ? Ответ дать в метрах.

Решение №25076: \(\lambda =2\pi c\sqrt{LC}=1787\) м.

Ответ: 1787

Чему равна абсолютная величина \(\Delta L\) изменения индуктивности катушки колебательного контура, при котором частота колебаний в контуре с емкостью \(C=0,1\) мкФ изменяется от \(\nu _{1}=400\) Гц до \(\nu _{2}=500\) Гц?

Решение №25077: \(\Delta L=(1/\nu _{1}-1/\nu _{2})/(4\pi ^{2}C)=127\) Гн.

Ответ: 127

Конденсатор ёмкостью \(C=100\) пФ, зарядили от источника с ЭДС \(E=6,0\) В, а затем отсоединив от источника, подключили к катушке с индуктивностью \(L=10\) мкГн. Определите частоту колебаний и максимальную силу тока в контуре. Ответ дать в мегагерцах.

Решение №25078: \(\nu =1/(2\pi \sqrt{LC})=5\) МГц, \(I=E\sqrt{C/L}=0,02\) А.

Ответ: 5; 0,02

Колебательный контур имеет собственную частоту \(\nu _{1}=10\) кГц. Какой станет его собственная частота \(\nu _{2}\), если расстояние между обкладками плоского конденсатора контура увеличить в \(n=4\)? Ответ дать в кГц.

Решение №25079: \(\nu _{2}=\nu _{1}\sqrt{n}=20\) кГц.

Ответ: 20

Определите отношение \(k\) максимального значения напряжения в колебательном контуре к максимальному значению тока в нем, если отношение величины его емкости к величине по индуктивности равно \(n=0,16\) Ф/Гн.

Решение №25080: \(k=1/\sqrt{n}=2,5\).

Ответ: 2.5

Какой интервал длин волн может перекрыть один из диапазонов радиоприемника, если индуктивность колебательного контура \(L=1\) мкГн, а его емкость изменяется от \(C_{1}=50\) пФ до \(C_{2}=200\) пФ? Скорость света в вакууме \(c=3\cdot 10^{8}\) м/с. Ответ дать в метрах.

Решение №25081: \(\lambda _{1}=2\pi c\sqrt{LC_{1}}=13,3\) м, \(\lambda _{2}=2\pi c\sqrt{LC_{2}}=26,7\) м.

Ответ: 13,3; 26,7

Колебательный контур, отключенный от источника питания, имеет собственную частоту колебаний \(\nu _{0}\). Во сколько раз уменьшится энергия магнитного поля в катушке индуктивности контура, если между обкладками конденсатора вместо воздуха будет находиться диэлектрик с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon =3\)?

Решение №25082: \(k=\varepsilon =3\).

Ответ: 3

Заряженный конденсатор замкнули на катушку индуктивности. Через какое время \(t\) после подключения энергия в конденсаторе будет равна энергии в катушке? Период колебаний заряда в контуре \(T=16\) мс. Ответ дать в мс.

Решение №25083: \(t=T/8=2\) мс.

Ответ: 2

В колебательном контуре индуктивность катушки \(L=0,2\) Гн, амплитудное значение тока \(I=40\) мА. Найдите энергию магнитного поля катушки и энергию электрического поля конденсатора в тот момент, когда мгновенное значение силы тока отличается от амплитудного в \(n=2\) раза. Сопротивление контура равно нулю.

Решение №25084: \(W_{м}=LI^{2}/(2n^{2})=0,4\cdot 10^{-4}\) Дж, \(W_{э}=LI^{2}/(n^{2}-1)/(2n^{2})=1,2\cdot 10^{-4}\) Дж.

Ответ: \(0,4\cdot 10^{-4}\); \(1,2\cdot 10^{-4}\)

В колебательном контуре с индуктивностью \(L=2\) мГн и емкостью \(C=5\) мкФ заменили емкость на батарею из двух конденсаторов по \(C_{1}=5\) мкФ. Как изменится период свободных колебаний, если конденсаторы в батарею соединили последовательно?

Решение №25085: Уменьшится в \(\sqrt{2}\) раз.

Ответ: NaN

В колебательном контуре с индуктивностью \(L=2\) мГн и емкостью \(C=5\) мкФ заменили емкость на батарею из двух конденсаторов по \(C_{1}=5\) мкФ. Как изменится период свободных колебаний, если конденсаторы в батарею соединили параллельно?

Решение №25086: Увеличится в \(\sqrt{2}\) раз.

Ответ: NaN

Электрическая цепь состоит из последовательно включенных источника ЭДС равной \(E\), конденсатора емкостью \(C\), катушки индуктивности, сопротивления и ключа. Вначале ключ разомкнут и конденсатор не заряжен. Какое количество тепла выделится на сопротивлении за время, в течение которого колебания затухнут? Сопротивлением источника, проводов и индуктивности пренебречь.

Решение №25087: \(Q=CE^{2}/2\).

Ответ: NaN

Определите резонансную частоту \(\nu \) контура, в котором отношение максимального заряда на конденсаторе к максимальному току через катушку индуктивности равна \(n=3,14\cdot 10^{-2}\) Кл/А.

Решение №25088: \(\nu =2\pi /n=100\).

Ответ: 100

В колебательном контуре происходят свободные незатухающие колебания. Зная, что максимальный заряд конденсатора \(Q_{0}=1\cdot 10^{-6}\) Кл, а максимальный ток в контуре \(I_{0}=10\) А, найдите длину волны \(\lambda \), на которую настроен контур. Скорость света \(c=3\cdot 10^{8}\) м/с. Ответ дать в метрах.

Решение №25089: \(\lambda =2\pi cQ_{0}/I_{0}=188,4\) м.

Ответ: 188.4

В колебательном контуре параллельно конденсатору присоединили другой конденсатор емкостью в три раза больше, после чего частота колебаний контура уменьшилась на \(\Delta \nu =300\) Гц. Найти первоначальную частоту \(\nu \) контура.

Решение №25090: \(\nu =2\Delta \nu =600\) Гц.

Ответ: 600

Конденсатор ёмкостью \(C=0,1\) мкФ, заряженный до напряжения \(U=100\) В, подсоединяют к катушке индуктивностью \(L=1\) мГн. Чему равна величина тока \(I\) через катушку спустя время \(t_{0}=0,785\cdot 10^{-5}\) с после подключения конденсатора? Сопротивлением катушки и соединительных проводов пренебречь.

Решение №25091: \(I=U\sqrt{C/L}sin(t_{0}/\sqrt{LC})=0,71\) А.

Ответ: 0.71

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности \(L=0,2\) мГн и двух одинаковых конденсаторов емкостью \(C=4\) мкФ каждый, соединенных последовательно. Определить максимальный заряд и максимальное напряжение на каждом конденсаторе. Максимальная сила тока в контуре \(I=0,1\) А. Ответ дать в микрокулонах.

Решение №25092: \(U=I\sqrt{L/C}=0,7\) В, \(q=CU=2,82\) мкКл.

Ответ: 0,7; 2,82

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности \(L=10\) Гн и конденсатора емкостью \(C=10\) мкФ. Конденсатор заряжен до максимального напряжения \(U_{m}=100\) В. Определите максимальную силу тока в контуре при свободных колебаниях в нем.

Решение №25093: \(I_{m}=U_{m}\sqrt{C/L}=0,1\) А.

Ответ: 0.1

Конденсатор колебательного контура зарядили от источника тока с ЭДС, равной \(E=3\) В. Емкость конденсатора контура \(C=50\) пФ, индуктивность катушки контура \(L=2\) мкГн. Определите амплитудное значение тока в контуре \(I_{0}\). Ответ дать в мА.

Решение №25094: \(I_{0}=E\sqrt{C/L}=15\) мА.

Ответ: 15

Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью \(L=0,2\) Гн и конденсатора емкостью \(C=10\) мкФ. Конденсатор зарядили до напряжения \(U_{0}=2\) В и замкнули цепь контура. Найдите силу тока в контуре в тот момент, когда энергия колебаний распределилась поровну между электрическим и магнитным полями. Затухание не учитывать.

Решение №25095: \(i=U_{0}\sqrt{C/(2L)}=0,01\) А.

Ответ: 0.01

В колебательном контуре, состоящем из двух последовательно соединенных катушек с индуктивностями \(L_{1}\) и \(L_{2}\) и конденсатора емкостью \(C\), происходят свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний тока равна \(I_{1}\) (см. рисунок ниже). Когда сила тока в катушке с \(L_{1}\) максимальна, в нее быстро (за время, малое по сравнению с периодом колебаний) вставляют сердечник, что приводит к увеличению ее индуктивности в \(n\) раз. Определить максимальное напряжение на конденсаторе до вставки сердечника.

Решение №25096: \(U=I_{1}\sqrt{(L_{1}+L_{2})/C}\).

Ответ: NaN

В колебательном контуре, состоящем из двух последовательно соединенных катушек с индуктивностями \(L_{1}\) и \(L_{2}\) и конденсатора емкостью \(C\), происходят свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний тока равна \(I_{1}\) (см. рисунок ниже). Когда сила тока в катушке с \(L_{1}\) максимальна, в нее быстро (за время, малое по сравнению с периодом колебаний) вставляют сердечник, что приводит к увеличению ее индуктивности в \(n\) раз. Определить максимальное напряжение на конденсаторе после вставки сердечника.

Решение №25097: \(U=(L_{1}+L_{2})I_{1}\sqrt{1/(C(\mu L_{1}+L_{2}))}\).

Ответ: NaN

На какую длину волны \(\lambda \) настроен колебательный контур, если он состоит из катушки индуктивности \(L=2\cdot 10^{-3}\) Гн и плоского конденсатора? Расстояние между пластинами конденсатора \(d=1\) мм, площадь пластин \(S=80\) см\(^{2}\), диэлектрическая проницаемость вещества, заполняющего пространство между пластинами \(\varepsilon =11\). Скорость света \(c=3\cdot 10^{8}\) м/с. Ответ дать в метрах.

Решение №25098: \(\lambda =2\pi c\sqrt{E_{0}ESL/d}=2351,3\) м.

Ответ: 2351.3