Задание №20 — Эксперимент и его оборудование
Ученик изучает свободные электромагнитные колебания. В его распоряжении имеются пять аналогичных колебательных контуров с различными катушками индуктивности и конденсаторами, характеристики которых указаны в таблице. Какие два колебательных контура необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость периода свободных колебаний заряда конденсатора от индуктивности катушки?
| № контура | Максимальное напряжение на конденсаторе, В | Электроёмкость конденсатора С, мкФ | Индуктивность катушки L, мГн |
| 1 | 10 | 6 | 4 |
| 2 | 8 | 10 | 6 |
| 3 | 14 | 12 | 12 |
| 4 | 8 | 12 | 6 |
| 5 | 10 | 6 | 8 |
Запишите в ответе номера выбранных контуров.
Правильный ответ
15
Пояснение
Решение:
Период свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре определяется формулой Томсона
то есть зависит только от индуктивности катушки и электроёмкости конденсатора , но не от максимального напряжения на конденсаторе.
Чтобы исследовать зависимость периода от индуктивности, нужны два контура с одинаковой ёмкостью и разной индуктивностью:
- контур 1: В, мкФ, мГн;
- контур 5: В, мкФ, мГн.
У этой пары совпадают ёмкость и максимальное напряжение, различается только индуктивность. У контуров 2 и 4 совпадает индуктивность, а ёмкости разные; контур 3 отличается от остальных и ёмкостью, и индуктивностью. Поэтому подходит только пара 1 и 5.
Ответ: 15