L/C контур — Задание 13 ЕГЭ по физике №00051647
L/C контур
№2. Задание 13
ID: 00051647
При переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2 (см. рисунок) период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличился в 1,3 раза. Во сколько раз индуктивность $L_x$ катушки в колебательном контуре больше $L$?

Источник: Сборник Демидовой 2027
Решение
Что тут происходит: конденсатор $C$ один, а ключ $K$ подключает к нему разные катушки: в положении 1 — катушку $L$, в положении 2 — катушку $L_x$ (это видно по схеме). Период вырос в 1,3 раза. Нужно найти, во сколько раз $L_x$ больше $L$.
Период контура — формула Томсона:
$$T=2\pi\sqrt{LC}.$$
Для двух положений ключа:
$$T_1=2\pi\sqrt{LC},\qquad T_2=2\pi\sqrt{L_xC}.$$
Делим второй период на первый — одинаковые множители $2\pi$ и $\sqrt{C}$ уходят:
$$\dfrac{T_2}{T_1}=\sqrt{\dfrac{L_x}{L}}=1{,}3.$$
Возводим в квадрат, чтобы избавиться от корня:
$$\dfrac{L_x}{L}=1{,}3^2=1{,}69.$$
Обрати внимание: ответ не 1,3. Период растёт как корень из индуктивности, поэтому индуктивность меняется сильнее, чем период.
Проверим себя обратным ходом: $\sqrt{1{,}69}=1{,}3$ — при индуктивности в 1,69 раза больше период как раз вырастает в 1,3 раза. И по смыслу: колебания замедлились — значит, работает катушка с большей индуктивностью, $L_x\gt L$.
Ответ
Другие задания по теме «L/C контур» (8)
- Задание 13 №00051512 — При переводе ключа K из положения 1 в положение 2 (см. рисунок) период…
- Задание 13 №00051511 — На рисунке приведена зависимость силы тока I от времени t в идеальном…
- Задание 13 №00051510 — На рисунке приведена зависимость силы тока I от времени t в идеальном…
- Задание 13 №00051246 — Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки…
- Задание 13 №00048553 — Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U, в первый раз подключили к…
- Задание 13 №00048355 — Конденсатор, заряженный до разности потенциалов 20 В, в первый раз подключили к…
- Задание 13 №00048043 — При переключении ключа К из положения 1 в положение 2 период собственных…
- Задание 13 №00048042 — В идеальном колебательном контуре (см. рисунок) напряжение между обкладками…