L/C контур (нет в… — Задание ЕГЭ по физике №00022468
Задание №30. №23. Рассчетная Задача. Термодинамика и Электродинамика (нет в 2026)
L/C контур (нет в 2026)
№2. Задание без номера
ID: 00022468
Плоский воздушный конденсатор состоит из двух металлических пластин площадью $10\ \text{см}^2$ каждая, расположенных на расстоянии $3{,}54$ мм друг от друга. Конденсатор долгое время был подключён к источнику постоянного напряжения. После отключения от источника конденсатор соединили с катушкой индуктивности, образовав колебательный контур. Частота свободных электромагнитных колебаний в контуре равна $f=2\cdot10^7$ Гц. Определите индуктивность катушки.
Источник: Основная волна ЕГЭ 2026 (Центр)
Решение
Спрашивают индуктивность катушки. Зацепок две: во-первых, ёмкость плоского конденсатора считается через его геометрию; во-вторых, частота контура связана с $L$ и $C$ формулой Томсона.
Ёмкость плоского воздушного конденсатора: $C=\dfrac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d}$, где для воздуха $\varepsilon=1$.
Частота свободных колебаний по формуле Томсона: $f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$. Отсюда выражаем индуктивность: $L=\dfrac{1}{(2\pi f)^2 C}$.
Подставим сюда $C$ и получим удобную формулу: $L=\dfrac{d}{4\pi^2 f^2 \varepsilon_0 S}$.
Переведём всё в СИ: $S=10\ \text{см}^2=10^{-3}\ \text{м}^2$, $d=3{,}54\ \text{мм}=3{,}54\cdot10^{-3}\ \text{м}$.
Сначала посчитаем ёмкость: $C=\dfrac{8{,}85\cdot10^{-12}\cdot10^{-3}}{3{,}54\cdot10^{-3}}=2{,}5\cdot10^{-12}\ \text{Ф}$.
Теперь индуктивность: $L=\dfrac{1}{(2\pi\cdot2\cdot10^7)^2\cdot2{,}5\cdot10^{-12}}\approx2{,}5\cdot10^{-5}\ \text{Гн}\approx25\ \text{мкГн}$.
Ответ
$L\approx25\ \text{мкГн}$
Другие задания по теме «L/C контур (нет в 2026)» (8)
- Задание 23 №00043169 — t, 10 в степени минус 6 с 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 I, 10 в степени минус 3 А 4 2,83…
- Задание 23 №00043168 — t, 10 в степени минус 6 с 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U, В 40 28,3 0 -28,3 -40 -28,3 0…
- Задание 23 №00043157 — В идеальном колебательном контуре (см. рисунок) напряжение между обкладками…
- Задание 23 №00043156 — В идеальном колебательном контуре (см. рисунок) напряжение между обкладками…
- Задание — №00026420 — Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как…
- Задание — №00026414 — Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре,…
- Задание — №00026404 — Идеальный колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью L = 5 мкГн и…
- Задание — №00018137 — В двух идеальных колебательных контурах происходят электромагнитные колебания.…