Катушка индуктивности

На рисунке изображена схема, состоящая из конденсатора катушки индуктивности и двух ключей. Первоначально конденсатор заряжен до некоторого напряжения а ключи разомкнуты. Омическое сопротивление проводов и катушки индуктивности не учитывайте.

1. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем

2. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем, когда напряжение на конденсаторе уменьшается в два раза, замыкают ключ

Ответ обоснуйте, опираясь на физические законы.

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) сила тока в катушке

2) заряд левой обкладки конденсатора

3) энергия магнитного поля катушки

4) энергия электрического поля конденсатора

Ответ:

Во сколько раз изменится индуктивность катушки при увеличении энергии магнитного поля катушки в 4 раза?

Ответ: раз(а)

В схеме, показанной на рисунке, ключ К длительное время был замкнут. В некоторый момент времени ключ размыкают. Определите количество теплоты которое выделится после этого на резисторе сопротивлением за достаточно большой промежуток времени. ЭДС батареи ее внутреннее сопротивление емкость конденсатора индуктивность катушки а ее сопротивление пренебрежимо мало.

Заряженный конденсатор замкнули на катушку индуктивности. Через какую часть периода после подключения энергия в конденсаторе будет равна энергии в катушке индуктивности?

Катушка, обладающая индуктивностью соединена с источником постоянного тока с ЭДС и одинаковыми резисторами и как показано на рисунке. Ключ в цепи разомкнут. Основываясь на известных физических законах, опишите, как изменятся сила тока в цепи и напряжение на резисторе при замыкании ключа. Внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением катушки пре­не­бречь.

В изображенной на рисунке схеме ЭДС батареи 10 В, индуктивность катушки 5 мкГн, емкость конденсатора 2 мкФ. При разомкнутом ключе K конденсатор заряжен до напряжения Пренебрегая омическим сопротивлением цепи, определите максимальный заряд на конденсаторе после замыкания ключа.

Чему будет равно значение ЭДС самоиндукции в катушке индуктивностью 5 мГн в тот момент, когда мгновенная скорость изменения силы тока составляет 100 А/c?

Ответ: В

В идеальном колебательном контуре (см. рисунок) в тот момент, когда энергия конденсатора равна энергии катушки, через катушку течет ток величиной 1 А. Чему равна максимальная энергия конденсатора в данном колебательном процессе, если индуктивность катушки 2 мГн, а емкость конденсатора 10 мкФ?

Ответ: мДж

В изображенной на схеме цепи конденсатор не заряжен, тока в катушке нет. Ключ замыкают. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.

Ответ:

Даны следующие зависимости величин:

А) зависимость ускорения тела, к которому приложена вертикальная линейно растущая сила от времени ;

Б) зависимость потенциала, создаваемого металлическим заряженным шаром снаружи шара, от расстояния до центра шара;

В) зависимость силы тока в катушке индуктивности от времени после подключения к источнику.

Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А­­–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ:

В электрической цепи, состоящей из ключа, источника, резистора и катушки индуктивности, в момент ключ замыкают.

1. Решением какого уравнения является зависимость силы тока в цепи от времени? Примечание: решать уравнение не нужно, достаточно только записать его.

2. Изобразите схематически график зависимости силы тока от времени. Объясните вид зависимости на основании физических законов.

В цепи, изображенной на рисунке, происходят электромагнитные колебания. Во сколько раз изменится период колебаний, если ключ K замкнуть в тот момент, когда напряжение на конденсаторе максимально? Взаимной индуктивностью катушек пренебречь.

Ответ:

Ученику необходимо провести исследование зависимости частоты свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки. Параметры колебательных контуров приведены в таблице. Какие два колебательных контура из предложенных ниже необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Ответ:

В цепи, изображенной на рисунке, ключ долгое время был замкнут. Все подписанные на схеме величины считать известными. Найдите количество теплоты, выделившееся на резисторе после размыкания ключа.

В цепи, изображенной на рисунке, ключ долгое время был замкнут. Все подписанные на схеме величины считать известными. Найдите количество теплоты, выделившееся на резисторе после размыкания ключа.

Электрическая цепь состоит из катушки индуктивностью резистора сопротивлением батарейки с ЭДС и неизвестным внутренним сопротивлением (см. рисунок). Ключ K на некоторое время замыкают, а затем размыкают. За время, пока ключ был замкнут, через катушку протек заряд и в ней запаслась энергия

1. Найдите количество теплоты, выделившейся в цепи после размыкания ключа.

2. Найдите количество теплоты, выделившейся в цепи, пока ключ был замкнут.

В электрической схеме, представленной на рисунке, конденсатор электроемкостью сначала заряжается от источника с ЭДС Затем ключ переводят в положение 2. Какое количество теплоты выделится за все время возникших затухающих колебаний на катушке, если она изготовлена из медной проволоки длиной и сечением Удельное сопротивление меди примите равным Сопротивление резистора

Определите энергию магнитного поля катушки индуктивностью 4 мГн, по которой протекает ток, если сила тока 5 А.

Ответ: Дж

Энергия магнитного поля катушки индуктивности при силе тока 6 А равна 0,54 Дж. Определите индуктивность катушки.

Ответ: мГн

Катушку индуктивность 8 мГн пронизывает магнитный поток 0,05 Вб. Ток какой силы протекает в катушке?

Ответ: А

В катушке индуктивностью 1 мГн сила тока в течение 0,1 с равномерно возрастает от 0 до некоторого конечного значения. При этом в катушке наблюдается ЭДС самоиндукции, модуль которой равен 0,2 В. Определите конечное значение силы тока в катушке.

Ответ: А

Во сколько раз увеличится частота свободных электромагнитных колебаний в контуре, если площадь пластин конденсатора, входящего в состав контура, уменьшить в 9 раз, а индуктивность катушки увеличить в 4 раза?

Ответ: в раз(а)

Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью и катушки индуктивностью Во сколько раз уменьшится частота свободных электромагнитных колебаний в контуре, если его индуктивность увеличить в 18 раз, а ёмкость уменьшить в 2 раза?

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов 20 В, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью 5 мкГн, а во второй — к катушке с индуктивностью 20 мкГн. Каково отношение периодов колебаний энергии конденсатора в этих двух случаях? Потерями энергии в контуре пренебречь.

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в катушке индуктивности идеального колебательного контура. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих свободные электромагнитные колебания в контуре. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) индуктивность катушки

2) напряжение на обкладках конденсатора

3) энергия электрического поля конденсатора

4) энергия магнитного поля катушки

Ответ:

В цепи, изображенной на рисунке, при разомкнутом ключе K заряд на конденсаторе с емкостью равен а конденсатор с емкостью не заряжен. Через какое время после замыкания ключа заряд на конденсаторе будет иметь максимальное значение? Чему будет равен этот заряд? Омическими потерями в катушке с индуктивностью пренебречь.

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов в первый раз подключили к катушке с индуктивностью а во второй — к катушке с индуктивностью Каково отношение периодов колебаний энергии конденсатора в этих двух случаях? Потерями энергии в контуре пренебречь.

Ответ:

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов в первый раз подключили к катушке с индуктивностью а во второй — к катушке с индуктивностью В обоих случаях в получившемся контуре возникли незатухающие электромагнитные колебания. Каково отношение значений полной энергии колебаний

Ответ:

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1. В момент модуль силы тока в контуре максимален.

2. Амплитуда колебаний заряда обкладки равна

3. Период колебаний равен

4. В момент сила тока в контуре равна 0.

5. В момент энергия конденсатора максимальна.

Ответ:

Катушка №1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка №2 помещена внутрь катушки №1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево.

1. Сила тока в катушке №1 увеличивается.

2. Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, увеличивается.

3. Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку №2, уменьшается.

4. Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой №2 в её центре, направлен от наблюдателя.

5. В катушке №2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

Ответ:

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1. В промежутках 0-1 и 1-2 с направления тока в правой катушке различны.

2. В промежутке времени 2-3 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.

3. Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1-2 с больше, чем в промежутке 3-5 с.

4. В промежутке 0-2 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.

5. В промежутке 1-2 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.

Катушка №1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка №2 помещена внутрь катушки №1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

1. Сила тока в катушке №1 уменьшается.

2. Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, уменьшается.

3. Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку №2, увеличивается.

4. Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой №2 в её центре, направлен к наблюдателю.

5. В катушке №2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

Ответ:

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в контуре.

1. Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мс.

2. Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж.

3. В момент времени 5 мс заряд конденсатора равен нулю.

4. В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5. За первые 6 мс энергия электрического поля конденсатора достигла своего максимума 4 раза.

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель K переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) сила тока в катушке

2) заряд левой обкладки конденсатора

3) заряд правой обкладки конденсатора

4) энергия магнитного поля катушки

Ответ:

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора электроёмкостью 50 мкФ и катушки индуктивности. Заряд на одной из пластин конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой (все величины выражены в СИ).

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью Напряжение на пластинах конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

В электрической схеме, состоящей из катушки индуктивностью и четырех проводящих пластин, каждая площадью расположенных на расстоянии друг от друга, ключ K разомкнут (см. рисунок). Пластина 3 заряжена зарядом

1. Найти заряды пластин после замыкания ключа K в момент, когда ток через катушку максимален.

2. Найти максимальный ток через катушку.

Омическим сопротивлением в схеме пренебречь.

В цепи, показанной на рисунке, ключ K долгое время замкнут. ЭДС источника Внутреннее сопротивление источника равно Индуктивность катушки равна Ключ размыкают. Определите напряжение на конденсаторе, емкость которого равна в тот момент времени, когда сила тока в катушке будет равна

Конденсатор емкостью заряженный до напряжения разряжается на катушку с индуктивностью и сопротивлением Какое количество теплоты выделится в катушке к тому моменту, когда сила тока в ней достигнет наибольшего значения