Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047932

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00047932

Школьник изучает свободные электромагнитные колебания. В его распоряжении имеется пять колебательных контуров с различными катушками индуктивности и конденсаторами, характеристики которых указаны в таблице.

№ контура

Максимальная сила тока в катушке, А

Электроёмкость конденсатора $C$, мкФ

Индуктивность катушки $L$, мГн

1

0,085

1

5

2

0,07

2

10

3

0,13

1,3

15

4

0,13

1,3

15

5

0,085

1,5

5

Какие два колебательных контура необходимо взять школьнику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость частоты свободных колебаний силы тока в контуре от электроёмкости конденсатора?

В ответе запишите номера выбранных контуров.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2024

Решение

Что тут происходит: в каждом контуре ток колеблется со своей частотой. Нужно выбрать два контура, на которых видно, как эта частота зависит от конденсатора.

Частота свободных колебаний — по формуле Томсона:

$$\nu=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$

Шаг 1. Ёмкость $C$ у пары разная, индуктивность $L$ — одинаковая.

Шаг 2. Контуры 3 и 4 записаны одинаково во всех столбцах: $0{,}13$ А, $1{,}3$ мкФ, $15$ мГн. Это два одинаковых контура — частоты у них совпадут, никакой зависимости такая пара не покажет.

Шаг 3. Индуктивность $10$ мГн только у контура 2 — напарника с той же катушкой у него нет. Индуктивность $5$ мГн — у контуров 1 и 5, и ёмкости у них разные: $1$ и $1{,}5$ мкФ.

Итог: контуры 1 и 5.

Проверим себя: у пары 1–5 одинаковы катушка ($5$ мГн) и максимальный ток ($0{,}085$ А), различается только ёмкость.

Ответ

15
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)