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 силы тока, протекающего в катушке, от электроёмкости конденсатора?
| № контура | Максимальное напряжение на конденсаторе, В | Электроёмкость конденсатора С, мкФ | Индуктивность катушки L, мГн |
| 1 | 14 | 6 | 4 |
| 2 | 8 | 5 | 6 |
| 3 | 14 | 6 | 12 |
| 4 | 10 | 10 | 4 |
| 5 | 8 | 12 | 6 |
Запишите в ответе номера выбранных контуров.
Правильный ответ
25
Пояснение
Решение:
Период свободных электромагнитных колебаний в контуре (в том числе колебаний силы тока в катушке) даётся формулой Томсона
Он зависит только от индуктивности и электроёмкости ; максимальное напряжение на конденсаторе на период не влияет.
Чтобы исследовать зависимость от электроёмкости, нужны два контура с одинаковой индуктивностью и разной ёмкостью:
- контур 2: В, мГн, мкФ;
- контур 5: В, мГн, мкФ.
У этой пары совпадают и индуктивность, и максимальное напряжение, а различается только электроёмкость — опыт получается «чистым», с единственным изменяемым параметром. Остальные контуры отличаются друг от друга сразу несколькими характеристиками.
Ответ: 25