Задание 13 ЕГЭ по физике · задача CFDDFB

Тема: 3.5 Электромагнитные колебания и волны · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью L, а во второй –  к катушке с индуктивностью 4L. Каково отношение периодов колебаний энергии конденсатора T 2 T 1  в этих двух случаях? Потерями энергии в контуре пренебречь.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 2

Разбор

Период колебаний в LC-контуре задаётся формулой $T = 2\pi \sqrt{LC}$. Это следует из уравнения гармонических колебаний заряда на конденсаторе: $q = q_{0} cos(\omega t + \varphi)$, где циклическая частота $\omega = 1/\sqrt{LC}$. Энергия конденсатора меняется с той же частотой, поэтому период колебаний энергии совпадает с периодом контура.

В первом случае индуктивность равна L, ёмкость C остаётся прежней. Значит, $T_{1} = 2\pi \sqrt{LC}$.

Во втором случае индуктивность стала 4L, поэтому $T_{2} = 2\pi \sqrt{4LC} = 2\pi$ ⋅ 2 ⋅ $\sqrt{LC} = 2 T_{1}$.

Отношение периодов $T_{2} / T_{1} = 2$. Потери энергии не влияют на период, они лишь уменьшают амплитуду со временем.
← Предыдущая задачаВсе задачи №13 (80)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 13 →