Главная страница
qrcode

Решение задач на колебательные процессы в электрических схемах. Задачи к 185 186 187 197 198 199 204


Скачать 345.38 Kb.
НазваниеРешение задач на колебательные процессы в электрических схемах. Задачи к 185 186 187 197 198 199 204
Анкорtheme4.pdf
Дата10.07.2018
Размер345.38 Kb.
Формат файлаpdf
Имя файлаtheme4.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипРешение
#14354
Каталог

Тренировочный минимум по физике
ФИЗИКА
Тема 4. Колебательный контур. Конденсатор и катушка индуктивности.
Решение задач на колебательные процессы в электрических схемах.
ЗАДАЧИ
К: 3.185; 3.186; 3.187; 3.197; 3.198; 3.199; 3.204.
Задача 1 (!).
Колебательный контур состоит из последовательно соединённых незаряженного конденсатора ёмкости
C
, катушки индуктивности
L
, идеального источника с ЭДС

и разомкнутого ключа. Ключ замыкают.
1) Найти максимальное напряжение на конденсаторе.
2) Определить максимальный ток в цепи.
Решить задачу двумя способами. В первом использовать закон сохранения энергии. Во втором составить уравнение данной цепи, решить его, и по найденному решению ответить на поставленные вопросы.
Омическим сопротивлением катушки пренебречь.
Задача 2 (!).
При разомкнутом ключе
K
в
LC
-контуре (рис.1) происходят незатухающие свободные колебания тока. В тот момент, когда ток в цепи максимален и равен
0
I
, замыкают ключ
K
. Определить максимальное напряжение на конденсаторе после замыкания ключа. Параметры схемы указаны на рисунке.
Задача 3 (!).
В
LC
-контуре (рис.2) при разомкнутом ключе
K
происходят колебания. В тот момент, когда ток в контуре достигает максимального значения
0
I
, замыкают ключ
K
. Считая заданными
0
I
,
1
L
и
2
L
, определить полное количество теплоты, которое выделится в резисторе
R
после замыкания ключа
K
. Омическое сопротивление катушек считать равным нулю.
Задача 4.
В схеме, изображенной на рис.3 сверхпроводящие катушки с индуктивностями
1
L
и
2
L
соединены последовательно с конденсатором ёмкостью
C
. В начальный момент ключи
1
K
и
2
K
разомкнуты, а конденсатор заряжен до напряжения
0
U
. Сначала замыкают ключ
1
K
, после того, как напряжение на конденсаторе станет равным нулю, замыкают ключ
2
K
. Через некоторое время после замыкания ключа
2
K
конденсатор перезарядится до некоторого максимального напряжения
m
U
1) Найти ток через катушки индуктивности непосредственно перед замыканием ключа
2
K
2) Найти напряжение
m
U
рис.1 рис.2 рис.3

Задача 5.
В плоский воздушный конденсатор параллельно его обкладкам вставлена плоская незаряженная металлическая пластина толщиной
d
. Продольные размеры пластины равны аналогичным размерам обкладок. Конденсатор первоначально не заряжен. Замыкают ключ
K
1) Определить максимальное значение тока в цепи.
2) Определить максимальное напряжение на конденсаторе.
3) Какую работу нужно совершить против сил электрического поля, чтобы быстро вынуть пластину из конденсатора в момент, когда напряжение на нем максимально?
Площадь пластин конденсатора равна
S
, а расстояние между ними много меньше размеров пластин.
Индуктивность катушки
L
, ЭДС батареи

. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. Омическим сопротивлением катушки, конденсатора и соединительных проводов пренебречь.
Задача 6 (!).
В схеме на рисунке ключ замыкают на некоторое время
LC


, а затем размыкают. Найти максимальное напряжение на конденсаторе после размыкания ключа.
ОТВЕТЫ
Задача 1.
max
2
U


max
C
I
L


( )
1 cos
t
u t
LC










( )
sin
C
t
i t
L
LC



Задача 2.
Задача 3.


1 2
max
0 1
2
L L
U
I
C L
L




2 1
2 0 1
2 2
L L I
Q
L
L


Задача 4.
Задача 5.
max
0 1
2
C
I
U
L
L


;
2 0
1 2
m
L
U
U
L
L


1)
0
max
2
S
I
dL



; 2) max
2
U


; 3)
2 0
2
S
A
d



Задача 6.
max
2
U


Разработка: Пенкин М.А. – преподаватель кафедры общей физики МФТИ и ЗФТШ.
E-mail: fmicky@gmail.com

перейти в каталог файлов


связь с админом