Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 13 № 1920
i

Ко­ле­ба­ния на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре в цепи пе­ре­мен­но­го тока опи­сы­ва­ют­ся урав­не­ни­ем U=40 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 500t пра­вая круг­лая скоб­ка , где все ве­ли­чи­ны вы­ра­же­ны в СИ. Ем­кость кон­ден­са­то­ра равна C = 6мкФ. Най­ди­те ам­пли­ту­ду силы тока. (Ответ дать в ам­пе­рах.)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Общий вид за­ви­си­мо­сти на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре: U=U_0 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \omega t плюс \varphi_0 пра­вая круг­лая скоб­ка , где U_0  — ам­пли­туд­ное зна­че­ние на­пря­же­ния. Срав­ни­вая с U=40 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 500t пра­вая круг­лая скоб­ка , на­хо­дим, что U_0=40В, \omega =500с в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Зна­че­ние мак­си­маль­но­го за­ря­да на об­клад­ках кон­ден­са­то­ра равно q_0=CU_0=6мкФ умно­жить на 40В=0,24мКл. Ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний силы тока свя­за­на с ча­сто­той ко­ле­ба­ний и мак­си­маль­ным зна­че­ни­ем за­ря­да кон­ден­са­то­ра со­от­но­ше­ни­ем I_0=q_0 \omega. От­сю­да на­хо­дим I_0=0,24мКл умно­жить на 500с в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,12А.

 

Ответ: 0,12.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.5.1 Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур. Сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния в иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре
Гость 01.06.2013 23:57

Поз­воль­те пред­ло­жить, на мой взгляд, более про­стой спо­соб ре­ше­ния. Из­вест­но, что в цепи пе­ре­мен­но­го тока, в ко­то­рой есть кон­ден­са­тор, вы­пол­ня­ет­ся за­ви­си­мость Im=Um/Xc, где под током и на­пря­же­ни­ем име­ют­ся ввиду их ам­пли­туд­ные зна­че­ния, а Хс - ем­кост­ное со­про­тив­ле­ние кон­ден­са­то­ра, рав­ное Хс=1/w*C. Под­став­ляя 2-ую фор­му­лу в первую, окон­ча­тель­но имеем: Im=Um*w*C. Под­став­ляя зна­че­ния ве­ли­чин из усло­вия, по­лу­ча­ем зна­че­ние ам­пли­ту­ды силы тока, ко­то­рое сов­па­да­ет с вашим.

 

P. S. Мой спо­соб ре­ше­ния ка­жет­ся мне более ра­зум­ным по той при­чи­не, что обе фор­му­лы даны в учеб­ни­ке по фи­зи­ке, в от­ли­чие от по­след­ней фор­му­лы в пред­ло­жен­ном вами спо­со­бе ре­ше­ния.

Алексей

Доб­рый день!

Спа­си­бо. Хо­ро­ший ва­ри­ант.

Но ис­поль­зо­ван­ная в конце фор­му­ла, ко­неч­но же, да­ет­ся в школь­ном курсе. Ведь на­сколь­ко я знаю, в этот мо­мент в школь­ной фи­зи­ке уже на­чи­на­ют ис­поль­зо­вать про­из­вод­ные. Фор­му­ла сле­ду­ет из за­ко­на из­ме­не­ния за­ря­да со вре­ме­нем при гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ни­ях и из того, что ток --- это про­из­вод­ная от за­ря­да