Global EE

L/C контур — Задание 15 ЕГЭ по физике №00010657

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

L/C контур

№2. Задание 15

ID: 00010657

В идеальном колебательном контуре конденсатор ёмкостью С заменяют на конденсатор ёмкостью C/2, а индуктивность катушки и максимальную силу тока в катушке оставляют неизменными.

Как изменяются при этом период электромагнитных колебаний в контуре и максимальная энергия электрического поля конденсатора?

 

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — L/C контур

Источник: ФИПИ

Решение

Дано: ёмкость $C' = C/2$, индуктивность $L = \text{const}$, максимальный ток $I_0 = \text{const}$.

Максимальная энергия электрического поля:

По закону сохранения энергии максимальная энергия конденсатора равна максимальной энергии катушки: $$W_{\max} = \frac{L I_0^2}{2}$$ Поскольку $L$ и $I_0$ не изменились, $W_{\max}$ не изменилась (вариант 3).

Период колебаний:

Период по формуле Томсона: $$T = 2\pi\sqrt{LC}$$ При $C' = C/2$: $$T' = 2\pi\sqrt{L \cdot \frac{C}{2}} = T \cdot \frac{1}{\sqrt{2}}$$ Период уменьшился в $\sqrt{2}$ раз (вариант 2).

Ответ

23

Видеоразбор

Другие задания по теме «L/C контур» (8)