Разберёмся, как в колебательном контуре энергия переходит между электрическим и магнитным полями, и применим формулу Томсона в типовых задачах.
№1 · КРОССВОРД
10 СЛОВ · 2 БАЛЛА
1. Основные понятия колебательного контура
Разгадайте кроссворд по определениям. Записывайте физические термины прописными буквами.
123456789
По горизонтали
Элемент, накапливающий энергию магнитного поля
Способность системы совершать работу
Физическая величина, изменяющаяся в контуре
Замкнутая электрическая цепь для колебаний
Наибольшее значение колеблющейся величины
Время одного полного колебания
По вертикали
Элемент, накапливающий электрическую энергию
Резкое увеличение амплитуды при совпадении частот
Направленное движение электрических зарядов
Число колебаний за единицу времени
№2 · ПРОПУСКИ
4 ПРОПУСКА · 1 БАЛЛ
2. Формула Томсона и параметры колебаний
Заполните пропуски в формулах, используя обозначения физических величин.
Период собственных колебаний идеального контура: T=2πabc⋅abc. Циклическая частота связана с периодом формулой ω=□2π. Величина abc обозначает индуктивность катушки.
№3 · СООТВЕТСТВИЕ
5 ПАР · 2 БАЛЛА
3. Величины и их физический смысл
Соедините каждую физическую величину с её характеристикой.
q
I
C
L
T
Индуктивность катушки
Электрический заряд конденсатора
Электрическая ёмкость конденсатора
Период электромагнитных колебаний
Сила тока в цепи
№4 · РАСЧЁТНАЯ ЗАДАЧА
2 ШАГА · 3 БАЛЛА
4. Расчёт периода собственных колебаний
Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C=4мкФ и катушки индуктивностью L=25мГн. Определите период собственных электромагнитных колебаний контура. Примите π≈3,14.
№5 · МАТЕМАТИЧЕСКИЙ РИСУНОК
3 ШАГА · 3 БАЛЛА
5. Свободные колебания заряда и энергии в LC-контуре
Идеальный колебательный контур без сопротивления состоит из конденсатора ёмкостью C=4,0мкФ и катушки индуктивностью L=25мГн. В начальный момент конденсатор заряжен до максимального заряда qm=8,0мкКл, а ток равен нулю. Колебания происходят по закону q=qmcosωt. Определите: 1) период колебаний T; 2) заряд q и силу тока I в момент t=8T; 3) электрическую и магнитную энергии в этот момент. Считайте контур идеальным и объясните, как в найденный момент распределена энергия между конденсатором и катушкой.
+5 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№6 · ТАБЛИЦА
3 СТРОКИ · 2 БАЛЛА
6. Энергия электрического и магнитного полей
Заполните пропуски в таблице. Укажите, где в каждый момент сосредоточена энергия контура и как изменяется ток.
Состояние контура
Энергия
Ток
Конденсатор полностью заряжен
Электрического поля конденсатора
Заряд конденсатора равен нулю
Магнитного поля катушки
Промежуточное состояние
Не равен нулю и изменяется
№7 · ПРОПУСКИ
4 ПРОПУСКА · 1 БАЛЛ
7. Зависимость заряда от времени
Заполните пропуски в записи закона изменения заряда при гармонических колебаниях.
Заряд в идеальном контуре изменяется по закону q=abccos(abct). В этой формуле abc — амплитуда заряда, а abc — циклическая частота колебаний.
№8 · СООТВЕТСТВИЕ
5 ПАР · 2 БАЛЛА
8. Связь параметров контура и результата
Соедините изменение параметра контура с правильным изменением периода собственных колебаний.
Увеличили ёмкость C в 4 раза
Увеличили индуктивность L в 9 раз
Уменьшили ёмкость C в 4 раза
Уменьшили индуктивность L в 9 раз
Оставили L и C без изменения
Период не изменился
Период уменьшился в 3 раза
Период уменьшился в 2 раза
Период увеличился в 3 раза
Период увеличился в 2 раза
№9 · РАСЧЁТНАЯ ЗАДАЧА
2 ШАГА · 3 БАЛЛА
9. Определение ёмкости по периоду
В идеальном колебательном контуре индуктивность катушки равна L=10мГн, а период собственных колебаний равен T=6,28⋅10−4с. Определите ёмкость конденсатора. Примите π≈3,14.