№№ заданий Пояснения Ответы Ключ Добавить инструкцию Критерии
Источник Раздел кодификатора ФИПИ Справка Готово, можно копировать.
Задания
Задание 17 № 3620

В колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В момент, когда конденсатор разряжен, параллельно к нему подключают второй такой же конденсатор. Как после этого изменятся следующие физические величины: запасенная в контуре энергия, частота свободных электромагнитных колебаний, амплитуда напряжения между пластинами первого конденсатора?

Для каждой величины определите соотвествующий характер изменения. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ   ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

А) Запасенная в контуре энергия

Б) Частота свободных электромагнитных колебаний

В) Амплитуда напряжения между пластинами первого конденсатора

 

1) Увеличится

2) Уменьшится

3) Не изменится

 

AБВ
  

Решение.

При параллельном подключении к конденсатору еще одного такого же конденсатора общая емкость колебательного контура удваивается (при параллельном соединении емкости складываются). Поскольку в момент подключения первый конденсатора разряжен, никаких мгновенных перераспределений заряда на конденсаторах не происходит. Просто, начиная с этого момента, они начинают вместе заряжаться/разряжаться. Так как они подключены параллельно, в любой момент времени напряжения на них совпадают. Обсудим, как изменяются необходимые нам физические величины в результате такого изменения контура.

Частота свободных колебаний связана с емкостью контура соотношением Следовательно, увеличение емкости контура приводит к уменьшению частоты (Б — 2).

В момент подключения второго конденсатора вся энергия запасена в катушке индуктивности. Следовательно, как уже отмечалось в самом начале, подключение конденсатора не приводит к перезарядке конденсаторов, так как нечему перезаряжаться. А потому, изменение емкости контура не приводит к изменению запасенной в контуре энергии (А — 3).

Напряжения на конденсаторах совпадает. Энергия электрического поля, запасенная в конденсаторе, связана с напряжением на нем соотношением Поскольку энергия колебаний не изменяется, максимальное значение энергии электрического поля в контуре сохраняется. Следовательно, увеличением емкости контура приводит к уменьшению напряжения на первом конденсаторе (В — 2):

 

Ответ: 322.