L/C контур — Задание 13 ЕГЭ по физике №00015078
L/C контур
№2. Задание 13
ID: 00015078
Максимальная сила электрического тока, текущего через катушку, включённую в идеальный колебательный контур, равна $I_{max}=0{,}8$ А. Определите амплитуду колебаний заряда конденсатора, включённого в этот контур, если циклическая частота колебаний в контуре равна $\omega = 16\,000$ с$^{-1}$.
Ответ дайте в мкКл.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
В идеальном колебательном контуре заряд на конденсаторе и ток в катушке колеблются по гармоническому закону с одной и той же циклической частотой $\omega$. Если заряд меняется как $q=q_{max}\cos\omega t$, то ток — это скорость изменения заряда: $I = q' = -q_{max}\,\omega\sin\omega t$. Значит амплитуда тока ровно в $\omega$ раз больше амплитуды заряда.
Связь амплитуд
Из записанного выше сразу получаем простую связь: $I_{max} = \omega\, q_{max}$. Отсюда выражаем то, что просят — амплитуду заряда:
$q_{max} = \dfrac{I_{max}}{\omega} = \dfrac{0{,}8}{16\,000} = 5\cdot 10^{-5}$ Кл.
Переводим в мкКл
$1$ мкКл $=10^{-6}$ Кл, поэтому $q_{max}=5\cdot10^{-5}$ Кл $= 50\cdot10^{-6}$ Кл $=50$ мкКл.
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…