задача 12307
Колебательный контур состоит из катушки индуктивности 0,333·10 –5 Гн и воздушного конденсатора с площадью пластин 100 см 2 и расстоянием между ними, равным 0,1 мм. Найти длину волны, на которую настроен этот колебательный контур.задача 12750
Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 9·10 –10 Ф и катушки, индуктивность которой 2·10 –3 Гн. На какую длину волны настроен контур? Сопротивлением контура пренебречь.задача 12752
Колебательный контур состоит из конденсатора с емкостью 0,902 мкФ и катушки с индуктивностью 8,23 мГн. На какую длину волны настроен контур? Активным сопротивлением контура пренебречь.задача 12754
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 0,01 мкФ и катушки с индуктивностью одна девяностая миллигенри. На какую длину волны настроен контур? Сопротивлением контура пренебречь.задача 13070
Колебательный контур состоит из конденсатора с емкостью 6,69·10 –7 Ф и катушки индуктивностью 8,99·10 –3 Гн. На какую длину волны настроен контур? Активным сопротивлением контура пренебречь.задача 13469
Напряжение на конденсаторе колебательного контура меняется по закону U = 0,1sin(10 6 t) вольт. Емкость конденсатора равна 0,01 мкФ. Найти индуктивность катушки и длину волны, на которую настроен контур.задача 13677
На рисунке изображен график зависимости напряжения U на конденсаторе в идеальном колебательном контуре от времени T. Индуктивность контура L = 1,0 Гн. Максимальное значение магнитной энергии колебательного контура равно...задача 13709
Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 6 мкГн, конденсатор емкостью С = 10 нФ и резистор сопротивлением R = 10 Ом. Определите для случая максимума тока отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля.задача 13794
Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 0,5 нФ и катушку индуктивностью L = 0,4 мГн. Определите длину волны излучения, генерируемого контуром.задача 14156
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 25 нФ, катушки с индуктивностью 1 мГн и сопротивления 2 Ом. Найти во сколько раз уменьшится амплитуда колебаний за 5 периодов.задача 15576
Какую индуктивность L надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости С = 2 мкФ получить частоту ν = 1000 Гц?задача 16341
В колебательном контуре с периодом колебаний T = 100 мкс напряжение на конденсаторе через промежуток времени t = 25 мкс, прошедший с момента, когда напряжение было равно нулю, составляет U = 500 В. Найти емкость конденсатора при общей энергии контура W = 1 мДж.задача 16516
Катушка с индуктивностью 350 мГн и конденсатор емкостью 2 мкФ образуют колебательный контур. По катушке пропускается постоянный ток силой 400 мА. После отключения источника тока в контуре возникли гармонические колебания. Найдите уравнение колебаний для заряда конденсатора и постройте график для электрической энергии в колебательном контуре.задача 16564
Через какое время от начала движения точка, совершающая колебательное движение по уравнению х = 7 sin 45°t, проходит путь от положения равновесия до максимального смещения?задача 17272
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 4 мкФ и катушки с индуктивностью 0,3 Гн и сопротивлением 8 Ом. Какая часть колебательной энергии преобразуется в этом контуре в тепло за один период? Через сколько времени колебательная энергия в контуре уменьшится в 3 раза? Постройте график убывания колебательной энергии в контуре в пределах удвоенного времени релаксации.задача 17747
Колебательный контур имеет индуктивность 0,1 Гн, емкость конденсатора 0,9 мкФ. Сколько времени проходит от момента, когда конденсатор полностью разряжен, до момента, когда его энергия вдвое превышает энергию катушки? Активное сопротивление контура равно нулю.задача 18294
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 2 мкФ и катушки индуктивностью L = 2·10 –3 Гн. На какую длину волны настроен контур? Сопротивлением контура пренебречь.задача 19167
Конденсатор емкостью 0,5 мкФ зарядили до напряжения 20 В и подключили к катушке с индуктивностью 0,65 Гн и сопротивлением 46 Ом. Найдите уравнение для силы тока в колебательном контуре. Через сколько времени амплитуда силы тока уменьшится в 4 раза? Постройте график зависимости силы тока от времени.задача 19286
Определить энергию W L магнитного поля катушки индуктивности колебательного контура, после того, как с момента начала колебаний пройдет время, составляющее 1/8 периода. Максимальное напряжение на конденсаторе U 0 = 500 В, емкость конденсатора С = 1 мкФ. Активным сопротивлением пренебречь.задача 19475
В колебательном контуре с индуктивностью 350 мГн возникли гармонические колебания с периодом 6 мс. Найдите уравнение колебаний для заряда на конденсаторе, которые возникнут в контуре, если в контур включить последовательно дополнительный конденсатор емкостью 3 мкФ, зарядить оба конденсатора до общего напряжения 45 В и затем подключить конденсаторы к катушке индуктивности. Постройте график зависимости заряда от времени. Вычислите максимальную электрическую энергию этого колебательного контура.задача 20228
Колебательный контур содержит катушку индуктивностью 25 мГн, конденсатор ёмкостью 10 мкФ и резистор сопротивлением 1 Ом. Конденсатор заряжен зарядом 1 мКл. Определите период колебаний контура, логарифмический декремент затухания, добротность, уравнение зависимости изменения напряжения на обкладках конденсатора от времени.задача 20231
Колебательный контур состоит из катушки и конденсатора. Через какой промежуток времени (в долях периода) отношение энергии магнитного поля к энергии электрического поля будет равно 1/8. В начальный момент конденсатор разряжен, а ток в соленоиде максимален.задача 20235
Колебательный контур содержит катушку индуктивностью 25 мГн, конденсатор ёмкостью 10 мкФ и резистор сопротивлением 1 Ом. Конденсатор заряжен зарядом 7 мКл. Определите период колебаний контура, логарифмический декремент затухания, уравнение зависимости изменения напряжения на обкладках конденсатора от времени.задача 20240
Определите частоту электромагнитной волны, излучаемой колебательным контуром, содержащим параллельно подключенные конденсаторы емкостями 40 нФ и 80 нФ, и последовательно соединенную с ними катушку с индуктивностью 24,6 мГн?задача 20242
задача 20276
Определить индуктивность катушки колебательного контура, в котором возникают электромагнитные колебания с длиной волны 800 м, если емкость контура 4 нФ.задача 20281
На какую частоту настроен колебательный контур, содержащий последовательно соединённые конденсаторы ёмкостями 60 нФ и 90 нФ и соленоид индуктивностью 33,3 мГн?задача 20284
Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью 2 мГн и конденсатора 400 мкФ. В начальный момент напряжение на конденсаторе 100 В. Каким будет заряд на обкладках конденсатора в момент времени, когда энергии электрического и магнитного полей станут равны?задача 20289
Резонанс в колебательном контуре, содержащем конденсатор емкости 1 мкФ, наступает при частоте 400 Гц. Когда параллельно этому конденсатору подключают второй конденсатор неизвестной емкости, резонансная частота становится равной 100 Гц. Найти емкость второго конденсатора.задача 20295
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 400 пФ и катушки индуктивностью 1 мкГн. Каково максимальное напряжение на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока равна 0,5задача 20532
Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 200 мГн, конденсатора емкостью 0,2 мкФ и активного сопротивления. За время, равное 1 мс, напряжение на конденсаторе уменьшилось в три раза. Определить сопротивление контура, его добротность. Во сколько раз изменится энергия контура за время 1 мс. Изобразить график затухающих колебаний для энергий, соответствующих уравнению W(t) в пределах двух времен релаксации. Примечание: изобразите на рисунке электрический колебательный контур, в котором возникают свободные затухающие колебания.задача 21047
Определите длину волны, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд конденсатора Q m = 2·10 –8 Кл, а максимальная сила тока в контуре I m = 1 А. Какова емкость конденсатора, если индуктивность контура L = 2·10 –7 Гн?задача 26107
Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью, равной 0,2 Гн, и конденсатора емкостью 10 мкФ. В момент, когда напряжение на конденсаторе равно 1 В, ток в контуре равен 10 мА. Определить максимальное значение силы тока в контуре.задача 26138
Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и плоского конденсатора, настроен на длину волны λ = 942 м. Расстояние между пластинами конденсатора d = 8,85 мм, диэлектрическая проницаемость вещества, заполнившего пространство между пластинами, ε = 4. Площадь каждой пластины S = 10 см 2 . Скорость света в вакууме равна u = 3·10 8 м/c. Определить индуктивность катушки L.задача 60345
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 1,86·10 –7 Ф и катушки с индуктивностью 9,37·10 –1 Гн. Через сколько времени после начала зарядки конденсатора его энергия в 47 раз превысит энергию катушки индуктивности? Сопротивлением контура пренебречь.задача 60468
Определите, на какую длину волны настроен колебательный контур радиоприемника, если индуктивность его катушки равна 25 мкГн, расстояние между пластинами плоского конденсатора 5 мм, а площадь каждой пластины 200 см 2 . Диэлектрическая проницаемость вещества, которое заполняет пространство между пластинами, равна 11.задача 60528
В колебательном контуре, состоящем из индуктивности и емкости ток, изменяется по закону
, А. Индуктивность контура 0,6 Гн. Определить емкость конденсатора и максимальную энергию магнитного поля катушки.
«Физика электромагнитные волны» - Закрепление: Что такое магнитное поле? Скорость ЭМ волны: Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Скорость ЭМ волн в вакууме равна скорости света. Электромагнитные волны - электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью. Так возникает электромагнитное поле. На что действует?
«Электромагнитные волны и их свойства» - Например, обнаружена дифракция электронов, нейтронов. Радиоволны. Электромагнитные волны. Например, явление поляризации света показало. что световые волны поперечны. Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре. Ультракороткие волны по своим свойствам наиболее близки к световым лучам. Например почти все гамма-излучение поглощается земной атмосферой.
«Электромагнитные волны урок» - 1. Ультрафиолетовое 2.Рентгеновское 3.Инфракрасное 4.?–Излучение. Инфракрасное излучение. Развитие естественно - научного миропонимания. К какому виду излучений принадлежат электромагнитные волны с длиной 0,1 мм? Длина волны. Проникающая способность. Биологическое действие. Гамма-излучение. Задачи урока:
«Влияние электромагнитного поля» - Результаты исследования. Кто имеет или не имеет сотовый мобильный телефон. Влияние электромагнитного излучения на здоровье человека. Влияние на иммунную систему. Большинство, как видно из диаграммы, носят мобильный в кармане. Магнитные бури влияют на погоду и климат на Земле. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности.
«Электромагнитные волны» - 4.4 Дальнейшее экспериментальное исследование ЭМВ. В 1901 г. была осуществлена радиотелеграфная связь через Атлантический океан. Величину. ; (Угол падения равен углу отражения); Получение высокоотражающих электрических зеркал. Электрическая и магнитная составляющие распространяются в одном направлении;
««Электромагнитные волны» 11 класс» - Решение задач из части А ЕГЭ по физике за 2007 год. Актуальность. Колебательные контуры. Гипотеза. Дифракция. Электромагнитная волна. Цель. Интерференция. Катушка приемного контура радиоприемника. Характеристики электромагнитных волн. Практическая часть. Основные формулы. Расположение векторов E, B и V в пространстве.
Всего в теме 14 презентаций
Задание
Колебательный контур состоит из катушки индуктивности 4·10 –6 Гн и конденсатора, емкость которого можно изменять от 0,02 до 0,006 мкФ. Сопротивление контура ничтожно мало. На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур?
Решение
Выполните последовательность алгоритма, указанную в перечне для умения № 4.
Выполните самостоятельно следующие задания:
Задание 4.1
В контур включены катушка с переменной индуктивностью от 0,5 до10 мкГн и конденсатор переменной емкости от 100 до 500 пФ. Какой диапазон частот и длин волн можно охватить настройкой этого контура?
Задание 4.2
Переменный конденсатор меняет свою емкость от С 1 = 56 пФ до С 2 = 667 пФ. Какой комплект катушек индуктивности нужно иметь, чтобы колебательный контур можно было настраивать на радиостанции в диапазоне от 40 м до 2600 м.
Задание 4.3
Колебательный контур радиоприемника имеет индуктивность 0,32 мГн и конденсатор пере-менной емкости. Радиоприемник может принимать электромагнитные волны длиной от 188 до 545 м. В каких пределах изменяется электроемкость конденсатора в приемнике, если активным сопротивлением можно пренебречь?
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Заполните таблицу физическими величинами, которые имеют аналогии при механических и электромагнитных колебаниях:
2. Расставьте хронологически персоналии, приведенные в тексте. Укажите их вклад в развитие теории колебаний и волн:
3. Дополните таблицу № 3 столбцом «Применение электромагнитных волн данного диапазона»:
Таблица 3
Шкала электромагнитных волн
| Вид излучения | Длина волны, м | Частота волны, Гц | Источник. Основной метод возбуждения | Применение электромагнитных волн данного диапазона |
| Радиоволны | 10 3 – 10 –4 | 3×10 5 – 3×10 12 | Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательный контур, вибратор Герца, массовый излучатель, ламповый генератор | |
| Световые волны: | ||||
| § инфракрасное излучение | 5×10 –4 – 8×10 –7 | 6×10 11 – 3,75×10 14 | ||
| § видимый свет | 8×10 –7 – 4×10 –7 | 3,75×10 14 – 7,5×10 14 | Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях (лампы, лазеры) | |
| § ультрафиолетовое излучение | 4×10 –7 – 10 –9 | 7,5×10 14 – 3×10 17 | Излучение атомов при воздействии ускоренных электронов (лампы) | |
| Рентгеновское излучение | 2×10 –9 – 6×10 –12 | 1,5×10 17 – 5×10 19 | Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц (трубки Рентгена) | |
| Гамма-излучение | < 6×10 –12 | > 5×10 19 | Радиоактивный распад. Ядерные процессы. Космические процессы |
Глоссарий
| № п/п | Новое понятие | Содержание |
| Автоколебания | незатухающие колебания, поддерживаемые в диссипативной системе за счет постоянного внешнего источника энергии, причем свойства этих колебаний определяются самой системой | |
| Амплитуда колебания | максимальное значение колеблющейся величины | |
| Бегущая волна | волна, которая переносит в пространстве энергию | |
| Биения | периодические изменения амплитуды колебания, возникаю-щие при сложении двух одинаково направленных гармони-ческих колебаний с близкими частотами | |
| Вектор Умова-Пойнтинга | вектор плотности потока электромагнитной энергии; направ-лен в сторону распространения электромагнитной волны, а его модуль равен энергии, переносимой электромагнитной волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны | |
| Волновая зона диполя | точки пространства, отстоящие от диполя на расстояния значительно превышающие длину волны (τ >> λ) | |
| Волновая поверхность | геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе | |
| Волновое число | физическая величина, которая показывает, сколько длин волн укладывается на отрезке длиной 2p | |
| Волновой процесс | процесс распространения колебаний в сплошной среде | |
| Волновой фронт | геометрическое место точек, до которых доходят колебания к моменту времени t | |
| Время релаксации | промежуток времени, в течение которого амплитуда затухаю-щих колебаний уменьшается в е раз | |
| Вынужденные механические колебания | колебания, возникающие под действием внешней периоди-чески изменяющейся силы | |
| Вынужденные электромагнитные колебания | колебания, возникающие под действием внешней периоди-чески изменяющейся ЭДС | |
| Гармонические колебания | колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону синуса (косинуса) | |
| Групповая скорость | скорость движения группы волн, образующих в каждый момент времени локализованный в пространстве волновой пакет | |
| Дисперсия волн | явление зависимости фазовой скорости волн в среде от частоты волны | |
| Дифракция | явление отклонения от прямолинейного распространения и огибания волнами препятствий | |
| Длина волны | расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе | |
| Длина стоячей волны | расстояние между двумя соседними пучностями или двумя соседними узлами | |
| Звуковые (акустические) волны | распространяющиеся в среде упругие волны, обладающие частотами в пределах 16 – 20 000 Гц | |
| Интенсивность звука (или сила звука) | величина, определяемая средней по времени энергией, пере-носимой звуковой волной в единицу времени сквозь едини-чную площадку, перпендикулярную направлению распрост-ранения волны | |
| Интерференция волн | явление наложения в пространстве двух (или нескольких) когерентных волн, вследствие которого в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами этих волн | |
| Когерентные волны | волны одинаковой частоты, разность фаз которых остается постоянной во времени | |
| Колебания | процессы (движения или изменения состояния), обладающие той или иной степенью повторяемости во времени | |
| Колебательный контур | цепь, состоящая из включенных последовательно катушки индуктивностью L , конденсатора емкостью С и резистора сопротивлением R | |
| Линейные системы | идеализированные реальные системы, в которых параметры, определяющие физические свойства системы, в ходе процесса не изменяются | |
| Математический маятник | идеализированная система, состоящая из материальной точки массой m , подвешенной на нерастяжимой невесомой нити, и колеблющаяся под действием силы тяжести | |
| Период колебания | промежуток времени Т , через который повторяются опреде-ленные состояния системы, совершающей гармонические колебания, а фаза колебания получает приращение 2p | |
| Поперечная волна | упругая волна, при которой частицы среды колеблются в плос-костях, перпендикулярных направлению распространения волны | |
| Принцип суперпозиции (наложения) волн | при распространении в линейной среде нескольких волн каждая из них распространяется так, как будто другие волны отсутствуют, а результирующее смещение частицы среды в любой момент времени равно геометрической сумме смещений, которые получают частицы, участвуя в каждом из слагающих волновых процессов | |
| Продольная волна | упругая волна, при которой частицы среды колеблются в направлении распространения волны | |
| Пружинный маятник | груз массой m , подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием упругой силы | |
| Пучности стоячей волны | точки, в которых амплитуда колебаний стоячей волны максимальна | |
| Радиолокация | обнаружение предметов на больших расстояниях и точного определения их положения с помощью радиоволн | |
| Реверберация звука | процесс постепенного затухания звука в закрытых помеще-ниях после выключения его источника | |
| Резонанс механический (электрический) | явление резкого возрастания амплитуды вынужденных коле-баний при приближении частоты вынуждающей силы (частоты вынуждающего переменного напряжения) к частоте, равной или близкой собственной частоте колебательной системы | |
| Резонансная частота | частота, при которой амплитуда А смещения (заряда) вынуж-денных колебаний достигает максимума | |
| Свободные затухающие колебания | колебания, амплитуды которых из-за потерь энергии реальной колебательной системой с течением времени уменьшаются | |
| Свободные (собственные) колебания | колебания, которые совершаются за счет первоначально сооб-щенной энергии при последующем отсутствии внешних воз-действий на колебательную систему | |
| Сложение колебаний | нахождение закона результирующих колебаний системы, если эта система участвует в нескольких колебательных процессах | |
| Спектр колебания | совокупность частот простых гармонических колебаний, в результате сложения которых может быть получено сложное колебание системы | |
| Стоячая волна | волна, образующаяся в результате наложения двух бегущих волн, распространяющихся навстречу друг другу с одинако-выми частотами и амплитудами | |
| Узлы стоячей волны | точки, в которых амплитуда колебаний стоячей волны равна нулю | |
| Уравнение бегущей волны | зависимость смещения колеблющейся частицы от координат и времени | |
| Фазовая скорость | скорость перемещения фазы волны | |
| Физический маятник | твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси, проходя-щей через точку О , не совпадающую с центром масс С тела | |
| Частота колебаний | число полных колебаний, совершаемых в единицу времени | |
| Электромагнитная волна | переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью | |
| Эффект Доплера | изменение частоты колебаний, воспринимаемой приемником, при движении источника этих колебаний и приемника друг относительно друга |
Физика
Юнита 4
Колебания и волны
Ответственный за выпуск Е.Д. Кожевникова
Корректор Н.П. Уварова
Операторы компьютерной верстки: Д.В. Федотов, Н.В. Гольдина
_____________________________________________________________________________________
НАЧОУ ВПО «Современная Гуманитарная Академия»
* Примечание. Знаком (*) отмечены учебные издания, на основе которых составлен тематический обзор.
* Полужирным шрифтом выделены новые понятия, которые необходимо усвоить. Знание этих понятий будет проверяться при тестировании.