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 частоты 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 | 10 | 6 | 4 |
| 2 | 8 | 5 | 6 |
| 3 | 14 | 6 | 12 |
| 4 | 8 | 10 | 6 |
| 5 | 10 | 12 | 8 |
Правильный ответ
24
Пояснение
Решение:
Частота свободных электромагнитных колебаний в контуре
Она зависит от ёмкости конденсатора и индуктивности катушки (от максимального напряжения на конденсаторе частота не зависит — это амплитудная характеристика). Чтобы исследовать зависимость от , нужны два контура с одинаковой индуктивностью и разными ёмкостями.
Индуктивности контуров: , , , и . Совпадают только у контуров 2 и 4: . При этом ёмкости различны: и — именно то, что требуется.
Проверим, что эффект заметен: .
Ответ: 24