L/C контур — Задание 13 ЕГЭ по физике №00014767
L/C контур
№2. Задание 13
ID: 00014767
Колебательный контур радиоприёмника настроен на длину волны $\lambda=500$ м. Индуктивность катушки контура $L=3$ мкГн. В контуре используется плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого $d=1$ мм. Максимальная напряжённость электрического поля конденсатора в ходе колебаний $E_{max}=3$ В/м. Каков максимальный ток в катушке индуктивности?
Источник: Сборник Гиголо
Решение
Идея
Контур настроен на волну $\lambda$, значит период колебаний $T=\dfrac{\lambda}{c}$, а ёмкость находим из формулы Томсона $T=2\pi\sqrt{LC}$. Максимальное напряжение на конденсаторе $U_{max}=E_{max}\,d$. Энергии магнитная и электрическая равны по максимуму: $\dfrac{L I_{max}^{2}}{2}=\dfrac{C U_{max}^{2}}{2}$, откуда $I_{max}=U_{max}\sqrt{\dfrac{C}{L}}$.
Считаем
Ёмкость: $C=\dfrac{T^{2}}{4\pi^{2}L}=\dfrac{\lambda^{2}}{4\pi^{2}c^{2}L}=\dfrac{500^{2}}{4\pi^{2}\cdot(3\cdot10^{8})^{2}\cdot3\cdot10^{-6}}\approx2{,}35\cdot10^{-8}$ Ф.
Напряжение: $U_{max}=E_{max}\,d=3\cdot10^{-3}$ В.
Ток: $I_{max}=U_{max}\sqrt{\dfrac{C}{L}}=3\cdot10^{-3}\cdot\sqrt{\dfrac{2{,}35\cdot10^{-8}}{3\cdot10^{-6}}}\approx2{,}65\cdot10^{-4}$ А $\approx0{,}27$ мА.
Ответ
Другие задания по теме «L/C контур» (8)
- Задание 13 №00043050 — Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки…
- Задание 13 №00043049 — Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки…
- Задание 13 №00025948 — В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура…
- Задание 13 №00025947 — В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура…
- Задание 13 №00025944 — В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в…
- Задание 13 №00025943 — В двух идеальных колебательных контурах с одинаковой индуктивностью происходят…
- Задание 13 №00025940 — Конденсатор, заряженный до напряжения U индекс 0, в первый раз подключили к…
- Задание 13 №00025936 — Период собственных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре…