Global EE

L/C контур — Задание 15 ЕГЭ по физике №00010660

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

L/C контур

№2. Задание 15

ID: 00010660

Идеальный колебательный контур содержит конденсатор ёмкостью C, две катушки индуктивностями $L_1$ и $L_2$ = $2L_1$и два ключа $К_1$ и $К_2$. Когда ключ $К_1$ замкнут, а ключ $К_2$ разомкнут (см. рис.), в контуре происходят свободные электромагнитные колебания.

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

В момент, когда на конденсаторе сосредоточен максимальный заряд, ключ $К_1$ размыкают и одновременно с этим замыкают ключ $К_2$. Как изменятся после этого период электромагнитных колебаний в контуре и максимальная сила тока в катушке индуктивностью $L_2$ по сравнению с максимальной силой тока, протекавшего ранее в катушке индуктивностью $L_1$?

 

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

 

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

В момент максимального заряда конденсатора сила тока равна нулю, а вся энергия запасена в конденсаторе: $W=\dfrac{q_{макс}^2}{2C}$. Поэтому переключение катушек проходит без потерь энергии.

Период колебаний $T=2\pi\sqrt{LC}$. Так как $L_2=2L_1\gt L_1$, период увеличивается.

Максимальный ток найдём из сохранения энергии: $\dfrac{L I_{макс}^2}{2}=W$. При большей индуктивности $L_2$ и той же энергии максимальный ток в катушке $L_2$ меньше, чем был в катушке $L_1$ — максимальная сила тока уменьшается.

Итак: период колебаний увеличится (1), максимальная сила тока уменьшится (2).

Ответ

12

Видеоразбор

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