Катушка (без сердечника) длиной l и с площадью поперечного. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Катушка (без сердечника) длиной l и с площадью поперечного

Катушка (без сердечника) длиной l и с площадью поперечного .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Катушка (без сердечника) длиной l и с площадью поперечного сечения S1 имеет N плотно навитых витков. Катушка соединена параллельно с конденсатором, состоящим из двух пластин площадью S2 каждая, расстояние между пластинами равно d. Диэлектрик- воздух. Максимальное напряжение на пластинах конденсатора равно Umax и соответствует времени t = 0. 1) Определить период колебаний в контуре (сопротивлением контура пренебречь). 2) На какую длину электромагнитной волны λ резонирует контур? 3) Найти мгновенный ток i(t) в контуре. 4) Определить максимальное значение объемной плотности энергии Wm магнитного поля катушки. 5) Зная Wm, найти максимальное значение объемной плотности энергии We электрического поля конденсатора. Дано: l=54 см=0,54 м S1=5 см2=5⋅10-4 м2; N=800 S2=70 см2=7⋅10-3 м2 d=5,6 мм=5,6⋅10-3 м Umax=10 В t=0

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

1). T=5,7⋅10-7 с;2). λ=171 м;3).it=-1,22⋅10-3sin1,1⋅107t, А; 4). wm=2,05⋅10-6 Джм3; 5). we=1,41⋅10-5 Джм3.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Цепь из катушки и конденсатора представляет собой колебательный контур. Индуктивность катушки определяем по формуле:
L=μ0n2lS1=μ0N2S1l,
где n=Nl- число витков на единице длины соленоида.
Ёмкость конденсатора:
C=ε0S2d
1. Период колебаний в контуре вычисляем по формуле Томсона:
T=2πLC=2πμ0ε0N2S1S2ld
T=2⋅3,14∙
∙4⋅3,14⋅10-7⋅8,85⋅10-12⋅8002⋅5⋅10-4⋅7⋅10-30,54⋅5,6⋅10-3=
=5,7⋅10-7 с
2. Длина волны, на которую резонирует контур:
λ=cT=3⋅108⋅5,7⋅10-7=171 м
3. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону:
UC=QmaxCcosω0t+φ=Umaxcosω0t+φ 1
По условию задачи максимальное напряжение на пластинах конденсатора соответствует времени t=0, следовательно, из формулы (1) определяем:
φ=0, Qmax=CUmax (2)
Мгновенный ток в контуре изменяется по закону:
it=dQdt=-ω0Qmaxsinω0t+φ
Или, учитывая (2):
it=-ω0CUmaxsinω0t 3
Циклическая частота колебаний равна:
ω0=2πT=2⋅3,145,7⋅10-7=1,1⋅107 1с
Ёмкость конденсатора:
C=8,85⋅10-12⋅7⋅10-35,6⋅10-3=11,06⋅10-12 Ф=11,06 пкФ
Подставляем числовые значения в формулу (3):
it=-1,1⋅107⋅11,06⋅10-12⋅10sin1,1⋅107t
Или
it=-1,22⋅10-3sin1,1⋅107t, А
4

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу