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 | 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
13
Пояснение
Решение:
Период свободных электромагнитных колебаний в контуре определяется формулой Томсона
то есть зависит только от индуктивности катушки и электроёмкости конденсатора (от максимального напряжения период не зависит).
Чтобы исследовать зависимость от индуктивности, нужно взять два контура с одинаковой ёмкостью и разной индуктивностью :
- контур 1: В, мкФ, мГн;
- контур 3: В, мкФ, мГн.
У них совпадают ёмкость (и даже максимальное напряжение), а индуктивности различаются втрое. У контуров 2 и 5 одинакова индуктивность, а не ёмкость, контур 4 имеет иную ёмкость, поэтому подходит только пара 1 и 3.
Ответ: 13