Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Формула Томсона. (Билет № 11)
Идеальный колебательный контур (LC – контур) – электрическая цепь, содержащая конденсатор электроёмкостью С и катушку (соленоид) индуктивностью L.
В отличие от реального колебательного контура, который всегда обладает некоторым электрическим сопротивлением (R≠0), электрическое сопротивление идеального контура всегда равно нулю (R=0)
Свободные электромагнитные колебания – это когда в идеальном LC – контуре будут происходить периодические изменения значений силы тока и напряжения, причём полная энергия контура будет постоянной
Период собственных электромагнитных колебаний – это наименьший промежуток времени, в течении которого LC – контур возвращается в исходное состояние.
Период
собственных электромагнитных колебаний
в контуре определяется по
формуле:
Для промежуточного маятника (полная механическая энергия):
Период
его колебаний:
Потенциальная
энергия упругой деформации пружины:
Энергия
электростатического поля в конденсаторе:
Энергия
магнитного поля катушки:
Кинетическая
энергия груза:
Зависимость координаты тела, совершающего гармонические колебания, от времени:
2)Формулы
Закон Архимеда:
,
где
– плотность жидкости,
– объем погруженной части тела;
– масса тела.
Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома (Билет №12)
Модель атома Томсона:
Положительный заряд равномерно распределён по всему объему атома. Так как атом нейтрален, то внутри плавают отрицательно заряженные электроны.
Что
бы подтвердить эту модель, Резерфорд
провёл эксперимент, в котором пучок
ионов гелия (
-частиц)
испускаемых радиоактивным веществом
направлялся на тонкую металлическую
фольгу. За ней был расположен экран,
который светился под ударами частиц.
Исходя из модели Томсона, ожидалось, что вследствие слабого отталкивания -частицы должны были откланяться на малые углы и легко проходить через фольгу
Однако
эксперимент показал что многие -частицы
отклонялись на углы больше
и даже возвращались назад. Это
свидетельствовало о том, что внутри
атома имеется очень сильное электрическое
поле, которое создается положительным
зарядом и сконцентрировано в очень
малом объеме (в ядре)
Исходя из результатов, Резерфорд предложил ядерную модель атома:
В центре атома расположено ядро, его заряд ядра равен заряду ядра всех электронов.
Почти вся масса атома сосредоточена в положительно заряженном ядре.
Электроны, под действием кулоновских сил, движутся по замкнутым орбитам вокруг ядра.
Число электронов равно Z
Недостатки ядерной модели:
Не смогла объяснить устойчивость атома (электроны при движении по орбитам должны непрерывно излучать волны , а значит терять энергию и в итоге упасть на ядро)
2)Формулы
Закон Ома для участка цепи:
;
Последовательное соединение проводников:
;
;
.Параллельное соединение проводников:
;
;
;
Закон Ома для полной цепи:
;
где
– внутреннее сопротивление источника
тока;