Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047987

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00047987

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

№ контура

Максимальное напряжение на конденсаторе, В

Электроёмкость конденсатора $C$, мкФ

Индуктивность катушки $L$, мГн

1

10

6

4

2

8

5

6

3

14

6

12

4

8

10

6

5

10

12

8

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

В ответе запишите номера выбранных контуров.

Источник: Апробация ЕГЭ 2026

Решение

Что тут происходит: ток в катушке колеблется с частотой, которую задают катушка и конденсатор. Нужно выбрать два контура, на которых видно, как частота зависит именно от конденсатора.

Формула Томсона для частоты:

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

Шаг 1. Ёмкость $C$ у пары разная, индуктивность $L$ — одинаковая. Максимальное напряжение на конденсаторе в формулу не входит — оно задаёт только размах колебаний, но в чистом опыте его тоже берут одинаковым.

Шаг 2. Контуры 1 и 3 — с одной ёмкостью $6$ мкФ: для опыта про конденсатор они бесполезны.

Шаг 3. Ищем одинаковую индуктивность: $6$ мГн — у контуров 2 и 4. Ёмкости у них разные ($5$ и $10$ мкФ), напряжения одинаковые ($8$ В). Индуктивности $4$, $12$ и $8$ мГн встречаются по одному разу.

Итог: контуры 2 и 4.

Проверим себя: у пары 2–4 одинаковы катушка ($6$ мГн) и напряжение ($8$ В), различается только ёмкость.

Ответ

24
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)