ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Физика»

Контрольная работа по физике

Данные студента:

Ф.И.О._____________________________________________________

Группа_______________

Преподаватель: профессор Галина Владимировна Суровицкая

Пенза 2013 г

Электромагнитные колебания и волны Теоретическое введение

Период электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из емкости С, индуктивности L и сопротивления R:

,

Вопрос: Как называется эта формула?

О твет:

Если R мало и , то

.

Если сопротивление контура неравно нулю, то колебания будут затухающими.

Вопрос: Что такое затухающие колебания?

О твет:

При затухающих колебаниях в колебательном контуре разность потенциалов на обкладках конденсатора определяется формулой:

,

где - коэффициент затухания.

Для этого случая можно найти логарифмический декремент затухания:

.

Полное сопротивление цели:

.

Сдвиг фаз между напряжением и током в цепи:

.

1.1 Уравнение изменения во времени тока в колебательном контуре имеет вид А. Индуктивность контура 1 Гн. Найти период колебаний, емкость контура, максимальную энергию магнитного поля и максимальную энергию электрического поля.

1.2 Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 7 мкФ, катушки индуктивностью 0,23 Гн и сопротивлением 40 Ом. Обкладки конденсатора имеют заряд 0,56мКл. Найти период колебаний и логарифмический декремент затухания. Написать уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора. Найти разность потенциалов в моменты времени, равные: . Построить график зависимости разности потенциалов от времени в пределах двух периодов.

Шаблон для графика

Ответ:

1.3 Два конденсатора емкостями 0,2 мкФ и 0,1 мкФ включены последовательно в цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Найти ток в цепи и падение потенциала на первом и втором конденсаторе.

1 .4 Катушка длиной 25см и радиусом 2 см имеет обмотку 1000 витков медной проволоки, площадь поперечного сечения которого 1 мм². Катушка включена в цепь переменного тока частотой 50 Гц. Какую часть полного сопротивления составляют активное сопротивление и индуктивное сопротивление? Удельное сопротивление меди .

1.5 На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность 2 мГн, а емкость может меняться от 69 пФ до 533 пФ?

1.6 Катушка с индуктивностью 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 0,01 м² и расстоянием между ними 0,1мм. Найти диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны 750 м.

1.7 Катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 10 см² включена в цепь переменного тока частотой 50 Гц. Число витков катушки 3000. Найти сопротивление катушки, если сдвиг фаз между напряжением и током 60⁰.

1.8 Найти формулы для полного сопротивления и сдвига фаз между напряжением и током при различных способах включения сопротивления, емкости и индуктивности. Рассмотреть случаи: а) сопротивление и емкость включены последовательно; б) сопротивление и емкость включены параллельно; в) сопротивление и индуктивность включены последовательно; г) сопротивление и индуктивность включены параллельно; д) сопротивление, индуктивность и емкость включены последовательно.

1.9 В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц включены последовательно емкость 35,4 мкФ, сопротивление 100 Ом и индуктивность 0,7 Гн. Найти ток в цепи и падения напряжения на емкости, сопротивлении и индуктивности.

1.10 В цепь переменного тока напряжением 220 В включены последовательно емкость, сопротивление и индуктивность. Найти падение напряжения на сопротивлении, если известно, что оно в два раза меньше падения напряжения на емкости и в три раза меньше падения напряжения на индуктивности.