Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
14.10. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С—7 мкФ и катушки с индуктивностью L=0,23 Гн и сопротивлением R= 40 Ом. Обкладки конденеатора имеют заряд 9=0,56 мКл. Найти период Т колебаний контура и логарифмический декремент затухания я колебаний. Написать уравнение изменения со временем / разности потенциалов U на обкладках конденсатора. Найти разность потенциалов в моменты времени, равные: Т/2, Т, ЗТ/2 й 2Т. Построить график U—f(t) в пределах двух периодов.
14.11. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=0,2 мкФ и катушки с индуктивностью L=»
194
=5,07 мГн. При каком логарифмическом декременте затухания х разность потенциалов на обкладках конденсатора за время /= 1 мс уменьшится в три раза? Каково при этом сопротивление R контура?
14.12. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=405 нФ, катушки с индуктивностью L—10 мГн и сопротивления R =2 Ом. Во сколько раз уменьшится разность потенциалов на обкладках конденсатора за один период колебаний?
14.13. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=2,22 нФ и катушки длиной 1=20 см из медной проволоки диаметром d=0,5 мм. Найти логарифмический декремент затухания к колебаний.
14.14. Колебательный контур имеет емкость С=1,1 нФ и индуктивность L=5 мГн. Логарифмический декремент затухания к=0,005. За Какое время вследствие затухания потеряется 99% энергии контура?
14.15. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки длиной /=40 см из медной проволоки, площадь поперечного сечения которой s=0,l мм2. Найти емкость конденсатора С, если, вычисляя период колебаний контура по приближенной формуле Т = 2nVLC, мы допускаем ошибку е=1%. Указание. Учесть, что ошибка е= = (Т2—Тх)1Т2, где Тг — период колебаний, найденный по приближенной формуле, а Т2 — период крлебаний, найденный по точной формуле.
14.16. Катушка длиной /=50 см и площадью поперечного сечения 5 = 10 см2 включена в цепь переменного тока частотой v=50 Гц. Число витков катушки /V=3000. Найти сопротивление R катушки, если сдвиг фаз между напряжением и током ср=60°.
14.17. Обмотка катушки состоит из N=500 витков мед-
ной проволоки, площадь поперечного сечения которой s= I мм2. Длина катушки /=50 см, ее диаметр D = 5 см. При какой частоте v переменного тока полное сопротивление Z катушки вдвое больше ее активного сопротивления R? ,
14.18. Два конденсатора с емкостями Ci=0,2 мкФ и
С2=0,1 мкФ включены последовательно в цепь переменного тока напряжением [/=220 В и частотой "V =50 Гц. Найти ток / в цепи и падения потенциала Uci и ?/са на первом и втором конденсаторах. * -
14.19. Катушка длиной /=25 см и радиусом г=2 см имеет обмотку из W=1000 витков медной проволоки,
7* 196
площадь поперечного 'хечения которой s= 1 мм2. Катушка включена в цепь переменного тока частотой v=50 Гц. Какую часть полного сопротивления Z катушки составляют активное сопротивление R и индуктивное сопротивление XL?
14.20. Конденсатор емкостью С—20 мкФ и резистор, сопротивление которого R ==150 Ом, включены последовательно в цепь переменного тока частотой v=50 Гц. Какую часть напряжения U, приложенного к этой цепи, составляют падения напряжения на конденсаторе Uc и на резисторе U д?
14.21. Конденсатор и электрическая лампочка соединены последовательно и включены в цепь переменного тока напряжением ?/—440 В и частотой v=50 Гц. Какую емкость С должен иметь конденсатор для того, чтобы через лампочку протекал ток /=0,5 А и падение потенциала на ней было равным ?/л= 110 В?
14.22. Кат.ушка с активным сопротивлением # = 10 Ом и индуктивностью L включена в цепь переменного тока напряжением ?/=127 В и частотой v=50 Гц. Найти индуктивность L катушки, если известно, что катушка поглощает мощность Р=400 Вт и сдвиг фаз между напряжением и током ф=60°.
14.23. Найти формулы для полного сопротивления цепи Z и сдвига фаз ф между напряжением и током при различных способах включения сопротивления R, емкости С и индуктивности L. Рассмотреть случаи: a) R и С включены последовательно; б) R и С включены параллельно; в) R и L включены последовательно; г) R и L включены параллельно; д) R, L и С включены последовательно.
14.24. Конденсатор емкостью С~ 1 мкФ и резистор с сопротивлением R=3 кОм включены в цепь переменного тока частотой v=50 Гц. Найти полное сопротивление Z цепи, если конденсатор и резистор включены: а) последовательно; б) параллелвно.
14.25. В цепь переменного тока напряжением ?/=220 В и частотой v=50 Гц включены последовательно емкость С=35,4 мкФ, сопротивление #==100 Ом и индуктивность L=0,7 Гн. Найти ток / в цепи и падения напряжения Uc, UR и Ul на емкости, сопротивлении и индуктивности.
14.26. Индуктивность L—22,6 мГн и сопротивление R включены параллельно в цепь переменного тока частотой v=50 Гц. Найти сопротивление R, если известно, что сдвиг фаз между напряжением и током ф=60°.
