ГБОУ школа 124 Решение задач по теме: «Электромагнитные колебания и волны» учитель физики Мачульская Л.В.

Электромагнитные колебания - это периодические и почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения. Колебательный контур - цепь, состоящая из соединительных проводов, катушки индуктивности и конденсатора при активном сопротивлении равном нулю. Свободные колебания - это колебания, происходящие в системе благодаря начальному запасу энергии с частотой, определяемой параметрами самой системы: L, C. Скорость распространения электромагнитных колебаний равна скорости света:

Основные характеристики колебаний

Схема колебательного контура

Задача 1. (д/з) Дано: Си Решение: Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ и катушку индуктивности индуктивностью 2 мк Гн. Каков период собственных колебаний контура? (ответ дайте в мкс )

Задача 2. (д/з). Дано:Решение: 1. Увеличится в 3 раза; 2. Не изменится; 3. Уменьшится в 3 раза; 4. Увеличится в 9 раз. Ответ: 1 Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки индуктивности индуктивностью L. Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в этом контуре, если электроемкость конденсатора и индуктивность катушки увеличить в 3 р.

Задача 3. (д/з) Дано:Решение: Амплитуда силы тока при свободных колебаниях в колебательном контуре 100 мА. Какова амплитуда напряжения на конденсаторе колебательного контура, если емкость этого конденсатора 1 мкФ, а индуктивность катушки 1 Гн? Активным сопротивлением пренебречь.

Схема электромагнитных колебаний в контуре

Графическая зависимость заряда, напряжения, силы тока, электрической энергии конденсатора, магнитной энергии катушки индуктивности от времени. W lmax = W cmax =

Уравнения, описывающие колебательные процессы в контуре:

Задача 1. По графику зависимости силы тока от времени в колебательном контуре определите, какие преобразования энергии происходят в колебательном контуре в интервале времени от 1 мкс до 2 мкс? 1. Энергия магнитного поля катушки увеличивается до максимального значения; 2. Энергия магнитного поля катушки преобразуется в энергию электрического поля конденсатора; 3. Энергия электрического поля конденсатора уменьшается от максимального значения до «о»; 4. Энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля катушки.

Задача 2.

Задача 3. (д/з) Дана графическая зависимость напряжения между обкладками конденсатора от времени. По графику определите, какое преобразование энергии происходит в интервале времени от 0 до 2 мкс? 1. Энергия магнитного поля катушки увеличивается до максимального значения; 2. Энергия магнитного поля катушки преобразуется в энергию электрического поля конденсатора; 3. Энергия электрического поля конденсатора уменьшается от максимального значения до «о»; 4. Энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля катушки.

Задача 4. (д/з) Дана графическая зависимость напряжения между обкладками конденсатора от времени. По графику определите: сколько раз энергия конденсатора достигает максимального значения в период от нуля до 2 мкс? Сколько раз энергия катушки достигает наибольшего значения от нуля до 2 мкс? По графику определите амплитуду колебаний напряжений, период колебаний, циклическую частоту, линейную частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.

Задача 5,6. Вариант 1Вариант 2

Задача 7. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10 -7 cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Определите амплитуду колебаний заряда, амплитуду силы тока, циклическую частоту, определите максимальную энергию магнитного поля катушки.

Дано:

Задача 8. В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменяется заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. 1. Напишите уравнение зависимости заряда от времени. Найдите амплитуду колебаний заряда, период, циклическую частоту, линейную частоту. 2. Какова энергия магнитного поля катушки в момент времени t=5 мкс, если емкость конденсатора 50 пФ. 3.Д/з. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Найдите амплитуду колебаний силы тока. Постройте графическую зависимость силы тока от времени ,50-1,5-2-1,501,52

Дано: 2

Самостоятельная работа: Вариант 1Вариант 2 1. По графику зависимости напряжения от времени определите: Сколько раз энергия катушки достигает максимального значения на протяжении периода Сколько раз энергия катушки достигает минимального значения на протяжении периода 2. Определить амплитуду колебаний напряжения, период, линейную частоту, циклическую частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.

1)41)3