Отримання знань

ВІЛЬНІ ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ. КОЛИВАЛЬНИЙ КОНТУР.

ЗМІННИЙ СТРУМ.

 4.1. Чи виникнуть коливання в коливальному контурі, якщо замінити котушку індуктивності резистором?

4.2. Які перетворення енергії відбуваються при вільних незатухаючих коливаннях у коливальному контурі?

4.З. Які перетворення енергії відбуваються при вільних затухаючих коливаннях у коливальному контурі?

4.4. Ємність конденсатора коливального контуру зменшили в 2 рази. У скільки разів треба змінити індуктивність котушки, щоб частота коливань у контурі дорівнювала початковій частоті?

4.5. Який період вільних електромагнітних коливань у контурі, що складається з конденсатора ємністю 400 мкФ і котушки з індуктивністю 90 мГн?

4.6. Яка частота вільних електромагнітних коливань у контурі, що складається з конденсатора ємністю 250 пФ і котушки з індуктивністю 40 мкГн?

4.7. Ємність конденсатора коливального контуру дорівнює 0,01 мкФ. Конденсатор зарядили до напруги 40 В и з'єднали з котушкою індуктивності. У контурі виникли затухаючі коливання. Яка кількість теплоти виділилася за час повного затухання коливань?

4.8. До котушки з індуктивністю 20 мГн підключений послідовно конденсатор ємністю 6 мкФ. При якій частоті в даному колі спостерігається резонанс?

4.9. Яку максимальну напругу має витримувати конденсатор, що підключається до джерела змінної напруги 36 В?

4.10. Амперметр змінного струму показує 20 А. Яке максимальне значення сили струму в колі?

4.11. Чи може працювати трансформатор у колі постійного струму?

4.12. У первинній обмотці трансформатора 200 витків, а у вторинної— 25 витків. Підвищує чи знижує напругу цей трансформатор? У скільки разів?

4.13. Чому коливання в коливальному контурі не припиняються у той момент, коли заряд конденсатора стає рівним нулю?

4.14. Як зміниться частота вільній коливань у коливальному контурі, якщо в котушку внести залізне осердя?

4.15. Як зміниться період вільних коливань у коливальному контурі, якщо збільшити відстань між пластинами конденсатора?

4.16. Яка різниця фаз коливань заряду на пластинах конденсатора і коливань сили струму в котушці індуктивності?

4.17. Яка різниця фаз коливань заряду і коливань напруги на пластинах конденсатора?

4.18. У коливальному контурі відбуваються вільні незатухаючі коливання з частотою 50 кГц. З якою частотою змінюється енергія електричного поля конденсатора?

4.19. Енергія магнітного поля котушки коливального контуру під час вільних коливань змінюється з частотою ЗО кГц. Яка частота коливань?

4.20. Заряд на обкладці конденсатора коливального контуру зменшився від амплітудного значення до половини цього значення. Через яку частину періоду коливань цей заряд матиме такий самий модуль, але протилежний знак?

4.21. При вільних незатухаючих коливаннях максимальне значення енергії електричної о поля конденсатора дорівнює 48 мДж. Яка енергія електричного поля в той момент, коли вона в 7 разів перевищує енергію магнітного поля котушки?

4.22. У скільки разів зміниться період коливань у коливальному контурі, якщо ємність конденсатора збільшити в 4,5 раза, а індуктивність котушки збільшити в 2 рази?

4.23. Частота коливань у коливальному контурі дорівнює 100 кГц. Якою стане частота коливань, якщо зменшити ємність конденсатора в 8 разів, а індуктивність котушки збільшити в 2 рази?

4.24. Який діапазон частот вільних коливань у контурі, якщо його індуктивність можна змінювати від 0,2 мГн до 20 мГн, а ємність — від 200 пФ до 0.02 мкФ?

4.25. Котушку якої індуктивності треба включити в коливальний контур, щоб при ємності конденсатора 200 пФ одержати частоту вільних коливань 5 МГн?

4.26. У коливальному контурі відбуваються вільні електромагніті, коливання з періодом 10 мкс. індуктивність котушки контуру дорівнює 30 мГн. Яка ємність конденсатора контуру?

4.27. Після збільшення ємності конденсатора коливального контуру на 0,06 мкФ частота коливань зменшилася в 2 рази. Знайдіть початкову ємність конденсатора, якщо індуктивність котушки не змінювалася.

4.28. Коливальний контур складається з котушки індуктивністю 120мкГн і повітряного конденсатора змінної ємності. Відстань між пластинами конденсатора дорівнює 0,2 мм, площу перекриття пластин можна змінювати від 2 см² до 8 см². На які частоти можна настроїти даний контур?

4.29. На рисунку наведено графік залежності від часу заряду пластини конденсатора коливального контуру. Знайдіть амплітудне значення заряду, частоту і період коливань. Запишіть рівняння залежності q(t).

4.30. Напруга на конденсаторі коливального контуру змінюється за законом и = 25 соs2*10⁴ πt Знайдіть період і частоту коливань, амплітудне значення напруги. Побудуйте графік м(г).

4.31. Ємність конденсатора коливального контуру дорівнює 2 мкФ, індуктивність котушки 6 мГн. Максимальний заряд конденсатора дорівнює 0,4 мКл. Яке амплітудне значення сили струму в контурі?

4.32. Індуктивність котушки коливального контуру дорівнює 8 мГн, ємність конденсатора 0,4 мкФ. Сила струму в контурі досягає максимального значення 200 мА. У яких межах змінюється заряд конденсатора?

4.33. На рисунку наведено графік коливань струму в котушці індуктивності коливального контуру. Індуктивність котушки дорівнює 25 мГн. Які ємність конденсатора контуру й амплітудне значення напруги на пластинах конденсатора?

4.34. Заряд на пластинах конденсатора коливального контуру змінюється за законом

. Ємність конденсатора дорівнює 1000 пФ. Знайдіть індуктивність контуру й амплітудне значення сили струму в котушці.

4.35. Заряд конденсатора коливального контуру змінюється з часом за законом . Запишіть рівняння залежності i(t). Знайдіть період і частоту коливань, максимальні значення сили струму та заряду.

4.36. Ємність конденсатора коливального контуру 1,6 мкФ, частота вільних коливань 2,5 кГц, амплітудне значення заряду конденсатора 4 мкКл досягається при t = 0. Знайдіть індуктивність котушки й амплітудні значення сили струму та напруги. Запишіть рівняння залежностей i(í), u(t), q(t).

4.37. Напруга на конденсаторі коливального контуру змінилася від максимального значення 282 В до 200 В за 1 мс. Яка частота коливань у контурі?

4.38. У коливальному контурі з ємністю конденсатора 10 нФ відбуваються вільні коливання з частотою 1 МГц. Яка енергія коливань, якщо амплітудне значення сили струму дорівнює 0,75 А?

4.39. Амплітудне значення заряду на пластинах конденсатора коливального контуру дорівнює 40 нКл, амплітудне значення сили струму в котушці — 0,4 мА. Яка частота коливань у контурі?

4.40. Коливальний контур складається з котушки з індуктивністю L = 400 мкГн і конденсатора ємністю С = 0,5 мкФ. Конденсатор спочатку зарядили до напруги

L7₀ = 65 В. Яка сила струму в контурі, коли напруга на конденсаторі зменшилася до и = 25 В? Коливання вважайте незатухаючими.

4.41. При рівномірному обертанні дротової рамки в однорідному магнітному полі виникає ЕРС індукції e(í) = 5 cos 10ní. Знайдіть частоту V обертання. Запишіть формулу залежності від часу ЕРС індукції, що виникає при обертанні рамки з частотою 2v. Початкову фазу вважайте рівною нулю.

4.42. Рамка площею 80 см² складається з 50 витків дроту. Вона обертається в однорідному магнітному полі з індукцією 20 мТл. Яке амплітудне значення ЕРС індукції в рамці, якщо вона робить 4 оберти в секунду, а вісь обертання перпендикулярна до ліній магнітної індукції поля?

4.43. При обертанні дротової рамки в магнітному полі магнітний потік через неї змінюється за законом Ф = 0,01 sin 5л£. Як була розташована рамка відносно магнітного поля в початковий момент часу? Запишіть залежність від часу ЕРС індукції в рамці е (t).

4.44. Рамка площею 80 см² рівномірно обертається з кутовою швидкістю 20 рад/с у магнітному полі з індукцією 20 мТл. Амплітудне значення ЕРС у рамці дорівнює 0,64 В. Скільки витків у рамці?

4.45. Ротор чотириполюсного генератора змінного струму робить 1500 обертів у хвилину. Яка частота струму, що генерується?

4.46. Ротор 50-полюсного генератора змінного струму робить 240 обертів у хвилину. Яка частота змінного струму?

4.47. Для чого осердя трансформатора набирають з тонких сталевих пластин, ізольованих одна від одної?

4.48. У якій з обмоток знижувального трансформатора (первинній чи вторинній) діаметр проводу має бути більшим? Відповідь поясніть.

4.49. Трансформатор підвищує напругу від 36 В до 220 В. Скільки витків у вторинній обмотці трансформатора, якщо первинна обмотка містить 720 витків?

4.50. Сила струму в первинній обмотці знижувального трансформатора з коефіцієнтом трансформації 5,5 дорівнює 5 А, а напруга в первинній обмотці — 220 В. Знайдіть силу струму і напругу у вторинній обмотці.

4.51. Знижувальний трансформатор дає напругу 36 В при силі струму 5 А. Первинна напруга дорівнює 220 В. Яка сила струму в первинній обмотці, якщо ККД трансформатора 90%?

4.52. На первинну обмотку знижувального трансформатора з коефіцієнтом трансформації 20 подано напругу 220 В. У вторинній обмотці, опір якої 1,5 Ом, сила струму дорівнює 2 А. Яка напруга на виході трансформатора, якщо втратами в первинній обмотці можна знехтувати?

4.53. На рисунках наведені графіки змін напруги на конденсаторі коливального контуру і сили струму в котушці цього контуру. Знайдіть ємність конденсатора й індуктивність котушки контуру.

4.54. На рисунках показані зображення, отримані на екрані електронного осцилографа при вивченні змінного струму Яка в кожному звипадків частота змінного струму, якщо частота розгорткн осцилографа 300 Гц?

4.55. На рисунках показані зображення, отримані на екрані електронного осцилографа при вивченні змінного струму промислової частоти (50 Гц). Яка в кожному з випадків частота розгортки осцилографа?

4.56. Заряджений конденсатор ємністю 4 нФ підключили до котушки з активним опором 1 Ом та індуктивністю 80 мкГн. На скільки відсотків зменшується кожний період енергія вільних електромагнітних коливань у цьому контурі? Втрати енергії за один період можна вважати малими.

4.57. Заряджений конденсатор ємністю 0,5 мкФ замкнули на котушку індуктивністю 60 мГн. Через який найменший час після підключення енергія магнітного поля котушки буде в 2 рази перевищувати енергію електричного поля конденсатора?

4.58. Неонова лампа спалахує та гасне при напрузі 80 В. У мережі змінної напруги ця лампа горить чверть періоду. Яку напругу пока же підключений до цієї мережі вольтметр змінної напруги?

4.59. Неонова лампа спалахує та гасне при напрузі 84 В. її підключили до джерела змінної напруги 220 В, 50 Гц. Яку частку періоду горітиме лампа? Які проміжки часу між спалахами?