Контрольная работа 11 класс электромагнитные колебания: Контрольная работа по физике Электромагнитные волны 11 класс

Содержание

Контрольная работа по физике Электромагнитные волны 11 класс

Контрольная работа по физике Электромагнитные волны 11 класс с ответами. Контрольная работа включает 4 варианта, в каждом варианте по 6 заданий.

1 вариант

1. Определите длину волны, на которую настроен колебательный контур приемника, если его емкость 5 нФ, а индуктивность 50 мкГн.

2. Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной волны 300 м за время, равное периоду звуковых колебаний с частотой 2 кГц?

3. Какова емкость конденсатора колебательного контура, если известно, что при индуктивности 50 мкГн контур настроен в резонанс с электромагнитными колебаниями, длина волны которых равна 300 м?

4. Напишите в СИ уравнение бегущей гармонической волны, распространяющейся в положительном направлении оси Х в вакууме. Напряженность электрического поля Е₀ = 10 кВ/см, частота ν = 500 ТГц.

5. В катушке входного контура приемника индуктивностью 10 мкГн запасается при приеме волны максимальная энергия 4 ⋅ 10

-15 Дж. На конденсаторе контура максимальная разность потенциалов 5 ⋅ 10^-4 В. Найдите длину волны, на которую настроен приемник.

6. При изменении силы тока в катушке индуктивности на 1 А за время 0,6 с в ней возбуждается ЭДС, равная 0,2 В. Какую длину волны будет иметь радиоволна, излучаемая генератором, контур которого состоит из этой катушки и конденсатора емкостью 14 100 пФ?

2 вариант

1. Какого диапазона радиоволны может принимать радиоприемник, если емкость его колебательного контура может изменяться от 50 пФ до 200 пФ, а индуктивность составляет 50 мГн?

2. Чему равна длина волны, создаваемой радиостанцией, работающей на частоте 1500 кГц?

3. Контур радиоприемника с конденсатором емкостью 20 пФ настроен на волну 5 м. Определите индуктивность катушки контура.

4. Сила тока в открытом колебательном контуре изменяется в зависимости от времени по закону i = 0,1cos 6 ⋅ 10⁵πt. Найдите длину излучаемой волны.

5. Уравнение напряженности электрического поля бегущей электромагнитной гармонической волны имеет вид Е = 40sin π(3 ⋅ 10¹⁴t + 10⁶х) В. Найдите амплитуду, частоту, период, длину волны и скорость распространения волны.

6. Контур радиоприемника настроен на радиостанцию, частота которой 9 МГц. Как нужно изменить емкость переменного конденсатора колебательного контура приемника, чтобы он был настроен на длину волны 50 м?

3 вариант

1. Катушка приемного контура радиоприемника имеет индуктивность 1 мкГн. Какова емкость конденсатора в приемном контуре, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 м?

2. Радиостанция ведет передачу на частоте 75 МГц. Найдите длину волны.

3. Емкость переменного конденсатора колебательного контура изменяется в пределах от С₁

до С₂ = 9С₁. Найдите диапазон длин волн, принимаемых контуром, если емкости конденсатора С₁ соответствует длина волны 3 м.

4. Напишите в СИ уравнение бегущей гармонической волны, распространяющейся в отрицательном направлении оси Х в вакууме. Напряженность электрического поля Е₀ = 2 кВ/см, частота ν = 400 ТГц.

5. Найдите длину волны, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд конденсатора 1 мкКл, а максимальная сила тока 1 А.

6. Колебательный контур состоит из плоского конденсатора с площадью пластин S

= 100 см² и катушки с индуктивностью L = 1 мГн. Длина волны колебаний, происходящих в контуре, λ = 10 м. Определите расстояние между пластинами конденсатора.

4 вариант

1. В каком диапазоне длин волн работает приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре можно плавно изменять от 200 пФ до 1800 пФ, а индуктивность катушки постоянна и равна 60 мкГн?

2. На какой частоте суда посылают сигнал SOS, если по международному соглашению длина радиоволны должна быть равной 600 м?

3. Найдите период колебаний контура, излучающего электромагнитную волну с λ = 3 км.

4. Изменение силы тока в антенне радиопередатчика происходит по закону

i = 0,3sin 15,7t А. Найдите длину излучающей электромагнитной волны.

5. Уравнение напряженности электрического поля бегущей электромагнитной волны имеет вид Е = 60sin π(1,5 ⋅ 10¹⁴t − 0,5 ⋅ 10⁶х) В. Найдите амплитуду, частоту, период, длину волны и скорость распространения волны.

6. При изменении тока в катушке индуктивности на 1 А за 0,5 с в ней индуцируется ЭДС 0,2 мВ. Какую длину волны будет иметь радиоволна, если контур состоит из этой катушки и конденсатора емкостью 50 мкФ?

Ответы на контрольную работа по физике Электромагнитные волны 11 класс
1 вариант

1. 942 м
2. 500
3. 507 пФ
4. Е = 10⁶ ⋅ sin(3,14 ⋅ 10¹⁵t − 1,05 ⋅ 10⁷х) В/м
5. 1065 м
6. 77 500 м
2 вариант
1. От 0,1 до 0,05 МГц
2. 200 м
3. 3,5 ⋅ 10^-7 Гн
4. 1000 м
5. 40 В/м; 1,5 ⋅ 10¹⁴ Гц; 0,67 ⋅ 10^-14 с; 2 мкм; 3 ⋅ 10⁸ м/с
6. Увеличить в 2,25 раза
3 вариант
1. 0,28 мкФ
2. 4 м
3. От 3 до 9 м
4. Е = 2 ⋅ 10⁵ ⋅ sin(2,5 ⋅ 10¹⁵t + 0,83 ⋅ 10⁷) В/м
5. 471 м
6. 3 см
4 вариант
1. От 206 до 619 м
2. 500 кГц
3. 10^-5 с
4. 1,2 ⋅ 10⁸ м
5. 60 В/м; 0,75 ⋅ 10¹⁴ Гц; 0,25 ⋅ 10^-14 с; 4 мкм; 3 ⋅ 10⁸ м/с
6. 42 100 м

Многовариантные контрольные работы по теме «Электромагнитные колебания». Физика 11 класс (базовый уровень)

Многовариантные контрольные работы по теме «Электромагнитные колебания».

Физика 11 класс (базовый уровень).

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 1

1.Какой индуктивности катушку надо включить в колебательный контур, чтобы при ёмкости конденсатора 2 мкФ получить частоту 1 кГц?

2.Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220 В до 660 В. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков содержится во вторичной обмотке? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Напряжение меняется с течением времени по гармоническому закону u = 40sin3πt. Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний напряжения. Определите значение напряжения через 1/9 секунды. Постройте график зависимости u(t).

4.По графику определите амплитуду ЭДС, период, частоту, циклическую частоту и

фазу колебаний. Напишите уравнение мгновенного значения ЭДС. Вычислите значение ЭДС через 12,5 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 2

1.Сколько витков должна иметь вторичная обмотка трансформатора, чтобы повысить напряжение с 220 до 11000 В, если в первичной обмотке 20 витков? Каков коэффици-ент трансформации? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного

сечения?

2.В колебательном с частотой 400 Гц включена катушка с индуктивностью 0,1 Гн.

Какова ёмкость конденсатора в контуре?

3.Сила переменного тока меняется с течением времени по гармоническому закону

i = 10cos15πt. Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту и фазу

колебаний силы тока. Определите значение силы тока через 1/45 секунды. Постройте график зависимости i(t).

4.По графику определите амплитуду напряжения, период, частоту, циклическую час-тоту и фазу колебаний напряжения. Напишите уравнение мгновенного значения коле-баний напряжения переменного тока. Вычислите значение напряжения через 0,5 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 3

1.Какое напряжение на вторичной обмотке трансформатора, если в первичной обмотке 200 витков, а напряжение 40 В? Каков коэффициент трансформации, если вторичная

обмотка имеет 1600 витков? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

2.Определите частоту колебаний в контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью

2,2 мкФ и катушки с индуктивностью 0,65 мГн.

3.Сила переменного тока меняется с течением времени по гармоническому закону

i = 0,02cos500πt. Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту и фазу

колебаний силы тока. Определите значение силы тока через 2 мс. Постройте график

зависимости i(t).

4.По графику определите амплитуду напряжения, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний напряжения. Напишите уравнение мгновенного значения колебаний

напряжения переменного тока. Вычислите значение напряжения через 2,5 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 4

1.Какое напряжение на первичной обмотке трансформатора, если во вторичной обмотке 4000 витков, а напряжение – 800 В? Каков коэффициент трансформации, если перви-

чная обмотка имеет 500 витков? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

2.Определите период и частоту колебаний в контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью 800 пФ и катушки индуктивностью 2 мкГн.

3.Колебания напряжения задано уравнением u = 120cos40πt. Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний напряжения. Определите значе-

ние напряжения через 1/120 с. Постройте график зависимости u(t).

4.По графику определите амплитуду силы тока, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний силы тока. Напишите уравнение мгновенного колебания силы тока. Вычислите значение силы тока через 25 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 5

1.Каков диапазон частот свободных колебаний в контуре, если индуктивность можно изменять в пределах от 0,1 мкГн до 10 мкГн, а ёмкость в пределах от 40 пФ до 4000 пФ?

2.Понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 4, включен в сеть напряжением 110 В. Каково напряжение на выходе трансформатора? Какое количество витков имеет первичная обмотка, если во вторичной обмотке 125 витков? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Колебания силы тока задано уравнением i = 0,1sin240πt. Определите амплитуду,

период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний силы тока. Определите значение силы тока через 1/720 с. Постройте график зависимости i(t).

4.По графику определите амплитуду ЭДС, период, частоту, циклическую частоту и

фазу колебаний ЭДС. Напишите уравнение мгновенного колебания ЭДС. Вычислите

значение ЭДС через 50 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 6

1.В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы в контуре происходили колебания с частотой от 400 Гц до 500 Гц? Ёмкость конденсатора 10 мкФ?

2.Повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации 1/3, включён в сеть напряжением 120 В. Каково напряжение на выходе трансформатора? Какое количество

витков имеет вторичная обмотка, если в первичной обмотке 75 витка? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Колебания ЭДС задано уравнением e = 0,1sin5πt. Определите амплитуду, период,

частоту, циклическую частоту и фазу колебаний ЭДС. Определите значение ЭДС через

50 мс. Постройте график зависимости e(t).

4. По графику определите амплитуду силы тока, период, частоту и фазу колебаний

тока. Напишите уравнение мгновенного колебания силы тока. Вычислите значение силы тока через 50 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 7

1.Какого диапазона частот радиоволн может принимать радиоприёмник, если ёмкость его колебательного контура может изменяться от 50 пФ до 200 пФ, а индуктивность

составляет 50 мГн?

2.В первичной обмотке трансформатора 125 витков, а во вторичной обмотке 625 витков. Напряжение на первой обмотке трансформатора 32 В. Каково напряжение на вто-ричной обмотке? Каков коэффициент трансформации? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Колебания силы тока задано уравнением i = 0,02sin500πt. Определите амплитуду,

период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний силы тока. Определите значение силы тока через 0,5 мс. Постройте график зависимости i(t).

4.По графику определите амплитуду напряжения, период,частоту, циклическую частоту и фазу колебаний напряжения. Напишите уравнение мгновенного значения колебаний

напряжения переменного тока Вычислите значение напряжения через 1,25 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 8

1.Определите частоту волны, которую может принимать радиоприёмник, если ёмкость его колебательного контура равна 50 нФ, а индуктивность составляет 10 мГн?

2.Во вторичной обмотке трансформатора 720 витков, а в первичной обмотке 240 витков. Напряжение на первой обмотке трансформатора 16 В. Каково напряжение на вто-ричной обмотке? Каков коэффициент трансформации? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Колебания ЭДС задано уравнением e = 50sin5πt. Определите амплитуду, период,

частоту, циклическую частоту и фазу колебаний ЭДС. Определите значение ЭДС через

50 мс. Постройте график зависимости e(t).

4.По графику определите амплитуду силы тока, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний тока. Напишите уравнение мгновенного колебания силы тока. Вычислите значение силы тока через 10 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 9

1.Определите частоту волны, которую может принимать радиоприёмник, если ёмкость его колебательного контура равна 400 пФ, а индуктивность составляет 4 мкГн?

2.На вторичной обмотке трансформатора 280 витков, а в первичной обмотке 70 витков. Напряжение на первичной обмотке трансформатора 4,5 В. Каково напряжение на втори-чной обмотке трансформатора? Каков коэффициент трансформации? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Колебания ЭДС задано уравнением e = 100sin120πt.Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний ЭДС. Определите значение ЭДС через 1/360 с. Постройте график зависимости e(t).

4.По графику определите амплитуду силы тока, период,частоту, циклическую частоту и фазу колебаний тока. Напишите уравнение мгновенного колебания силы тока. Вычислите значение силы тока через 20 мс.

Контрольная работа

«Электромагнитные колебания»

Вариант 10

1.Катушку какой индуктивности надо включить в колебательный контур, чтобы при ёмкости конденсатора 2 пФ получить частоту свободных колебаний 2,5 МГц?

2.На вторичной обмотке трансформатора напряжение 110 В, а в первичной обмотке — 27,5 В. Количество витков в первичной обмотке трансформатора 30. Каково количество витков во вторичной обмотке? Каков коэффициент трансформации? В какой обмотке провод имеет большую площадь поперечного сечения?

3.Колебания напряжения задано уравнением u = 10sin1256t. Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний напряжения. Определите значение напряжения через 1 мс. Постройте график зависимости u(t).

4.По графику определите амплитуду ЭДС, период, частоту, циклическую частоту и фазу колебаний ЭДС. Напишите уравнение мгновенного колебания ЭДС. Вычислите значение ЭДС через 10 мс.

Физика 11 класс Контрольная работа «Электромагнитные колебания»

К р «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс» Вариант 1

Чем определяется собственная частота колебательной системы?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС В. Параметрами колебательной системы.

1. только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В
Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону q=0.04 cos20πt. Амплитуда и период колебаний заряда в контуре соответственно равны…….
Период колебаний равен 2 мс. Частота этих колебаний равна……
Период свободных электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из катушки индуктивностью 2,5 мГн и конденсатора емкостью 9 мкФ, равен……
Как изменяется частота свободных электромагнитных колебаний в контуре с ростом электроемкости конденсатора в 25 раз и уменьшением индуктивности катушки в 4 раза?
Каково сопротивление катушки индуктивностью 20 мГн в цепи переменного тока частотой 50 Гц?
В цепь переменного тока последовательно включены электрическая лампочка, конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 5 мГн. При какой частоте тока светимость лампочки будет максимальной?

Рамка площадью 500 см² имеет 100 витков. Чему равно амплитудное значение ЭДС, возникающей при вращении рамки с частотой 1200 об/мин в однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл?

В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. С течением времени начальный заряд, сообщенный конденсатору, уменьшается. Как при этом изменяется энергия электрического поля конденсатора, энергия магнитного поля тока в катушке и полная энергия электромагнитных колебаний? Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позици второго и запишите в таблицу буквы с соответствующими выбранными вами цифрами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

А) энергия конденсатор 1) увеличивается

Б) энергия катушки 2) не изменяется

В) полная энергия 3) уменьшается

Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 100 Гц. Напряжение в цепи 200 В, сила тока 3,14 А. Какова емкость конденсатора. Запишите полученный ответ в мкФ.

Заряд q пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q=5·10^-4cos10⁴

πt. Чему равна амплитуда колебаний силы тока? Напишите уравнение i=i(t).

В колебательном контуре индуктивность катушки 10 мГн, амплитуда колебаний силы тока 30 мА. Найдите энергию электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 3 раза меньше амплитудного значения.

Катушка индуктивностью 30 мГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью перекрытия пластин 10 см²и расстоянием между ними 2 мм. Диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, равна 6. Чему равна амплитуда напряжения в контуре, если амплитуда силы тока составляет 20 мА?

Через какое время (в долях периода t/T) энергия электрического поля конденсатора впервые будет в 4 раза меньше ее максимального значения? В начальный момент времени заряд конденсатора максимален.

К р «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс» Вариант 2

Чем определяется период свободных электромагнитных колебаний?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС В. Параметрами колебательной системы.

1. только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В
Изменение силы тока в катушке колебательного контура происходит по закону i=0.5 sin10πt. Амплитуда и частота колебаний силы тока в контуре соответственно равны…..
Частота колебаний 2 кГц. Период этих колебаний равен……
Собственная частота колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью 40 мГн и конденсатора емкостью 16 мкФ, равна……
Как изменится период свободных колебаний в контуре с ростом электроемкости конденсатора в 25 раз и уменьшении индуктивности в 4 раза?
Каково сопротивление конденсатора электроемкостью 200 мкФ в цепи переменного тока частотой 50 Гц?
В цепь переменного тока последовательно включены электрическая лампочка, конденсатор емкостью 40 мкФ и катушка индуктивностью 25 мГн. При какой частоте тока светимость лампочки будет максимальной?

Рамка площадью 250 см² имеет 200 витков. Чему равно амплитудное значение ЭДС, возникающей при вращении рамки с частотой 1200 об/мин в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл?

В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. С течением времени максимальная сила тока, возникающая в катушке, уменьшается. Как при этом изменяется энергия электрического поля конденсатора, энергия магнитного поля тока в катушке и полная энергия электромагнитных колебаний? Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

А) энергия конденсатор 1) увеличивается

Б) энергия катушки 2) не изменяется

В) полная энергия 3) уменьшается

Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 200 Гц. Напряжение в цепи 40 В, сила тока 0.63 А. Какова емкость конденсатора. Запишите полученный ответ в мкФ.

Заряд q пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q=4·10^-5cos10⁴πt. Чему равна амплитуда колебаний силы тока? Напишите уравнение i=i(t).

В колебательном контуре емкость конденсатора 2 мкФ, амплитуда колебаний напряжения 10 В. Найдите энергию электрического поля кондесатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение напряжения в 2 раза меньше амплитудного значения.
Катушка индуктивностью 30 мГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью перекрытия пластин 10 см²и расстоянием между ними 2 мм. Диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, равна 6. Чему равна амплитуда силы тока в контуре, если амплитуда напряжения составляет 40 В?

Через какое время (в долях периода t/T) энергия электрического поля конденсатора впервые будет в 3/4 раза меньше ее максимального значения?

Часть 2.

В1. Найдите энергию магнитного поля катушки индуктивностью 0,6Гн при силе тока в ней 5мА.

В2. Через соленоид, индуктивность которого 0,2мГн и площадь поперечного сечения 10см², проходит ток силой 0,5А. Какова индукция магнитного поля внутри соленоида, если он содержит 200 витков?

Часть 3.

С1. Квадратная рамка помещена в однородное магнитное поле. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением силовых линий магнитного поля угол 60⁰. Сторона рамки 10см. Среднее значение ЭДС индукции, возникающей в рамке при включении поля в течение 0,01с, равно 50мВ. С какой силой подействовало бы магнитное поле на протон, влетевший в него со скоростью 10⁴м/с перпендикулярно вектору В?

Ответы.

Номер задания	А1	А2	А3	А4	А5	А6	В1	В2	С1
Вариант1	4	1	4	1	1	4	30	0,005	I=I₀+15t+15t²
Вариант2	1	1	1	3	3	2	7,5*10^-6	5*10^-4	1,6*10^-16

Контрольная работа по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток». Базовый уровень Вариант 1

А1. В каком устройстве могут возникать свободные электромагнитные колебания?

1) генератор 2) трансформатор 3) колебательный контур 4) резистор

А2.Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону

q=10^-2cos(10πt). Чему равна частота электромагнитных колебаний в контуре?

1) 10Гц 2) 10π Гц 3) 5Гц 4) 50Гц

А3. На каком физическом явлении основана работа трансформатора?

1) магнитное действие тока 2) электромагнитная индукция

3) тепловое действие тока 4) химическое действие тока

А4.Повышающий трансформатор на электростанции используется для…

1) увеличения силы тока в линиях электропередач

2) увеличения частоты передаваемого напряжения

3) уменьшения доли потерянной энергии на линии электропередач

4) увеличения передаваемой мощности

А5.У какого трансформатора коэффициент трансформации больше единицы?

1) у понижающего 2) у повышающего 3) у всех 4) таких устройств нет

А6.Напряжение на выходных клеммах генератора меняется по законуU=280cos100t. Амплитуда напряжения в этом случае равна…

1) 100В 2) 280В 3) 200В 4) 312В

А7. Через какую долю периода после замыкания заряженного конденсатора на катушку индуктивности энергия в контуре распределится поровну между конденсатором и катушкой?

1) Т/2 2) Т/4 3) Т/8 4) Т/16.

А8. Можно ли использовать трансформаторы для увеличения или уменьшения постоянного напряжения?

1) нет 2) да 3) можно только для повышения напряжения

4) можно только для понижения напряжения.

Контрольная работа №2 по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Контрольная работа № 2

по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Вариант I

Часть А

Чем определяется собственная частота колебательной системы?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону q=0.04 cos20?t. Амплитуда и период колебаний заряда в контуре соответственно равны:

1) 40 мКл, 20? с 2) 40 мКл, 0.1 с 3) 0.8? Кл, 10 с 4) 0.04 Кл, 10 с

Период колебаний равен 2 мс. Частота этих колебаний равна

1) 0.5 Гц 2) 20 Гц 3) 500 Гц 4) ? кГц

Период свободных электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из катушки индуктивностью 2,5 мГн и конденсатора емкостью 9 мкФ, равен

1) 150 мкс 2) 141 с 3) 1062 с 4) 942 мкс

Частота свободных электромагнитных колебаний в контуре с ростом электроемкости конденсатора в 25 раз и уменьшением индуктивности катушки в 4 раза

уменьшается в 2,5 раз
увеличивается в 2,5 раз
уменьшается в 25 раз
увеличивается в 25 раз

Чем определяется период вынужденных электромагнитных колебаний в колебательном контуре?

А. Амплитудой колебаний Б. Периодом изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Каково сопротивление катушки индуктивностью 20 мГн в цепи переменного тока частотой 50 Гц?

1) 1000 Ом 2) 1 Ом 3) 0.1 Ом 4) 6,28 Ом

В цепь переменного тока последовательно включены электрическая лампочка, конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 5 мГн. При какой частоте тока светимость лампочки будет максимальной?

1) 1,6 кГц 2) 10 Гц 3) 10 нГц 4) 16 МГц

Вольтметр, включенный в стандартную электрическую сеть, показывает 220 В. На какое минимальное напряжение должен быть рассчитан изолятор в такой цепи?

1) 155,6 В 2) 220 В 3) 311 В 4) 440 В

Рамка площадью 500 см² имеет 100 витков. Чему равно амплитудное значение ЭДС, возникающей при вращении рамки с частотой 1200 об/мин в однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл?

1) 6 МВ 2) 63 В 3) 600 В 4) 10 В

Часть В

В1. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. С течением времени начальный заряд, сообщенный конденсатору, уменьшается. Как при этом изменяется энергия электрического поля конденсатора, энергия магнитного поля тока в катушке и полная энергия электромагнитных колебаний? Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) энергия конденсатор

Б) энергия катушки

В) полная энергия

ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

1) увеличивается

2) не изменяется

3) уменьшается

В2. Последовательно с лампочкой карманного фонаря к звуковому генератору подключена катушка. Как изменится индуктивное сопротивление катушки, действующее значение тока в лампочке и накал лампочки, если уменьшить частоту тока?

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) индуктивное сопротивление

Б) действующее значение тока

В) накал лампочки

ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

1) увеличивается

2) не изменяется

3) уменьшается

В3. Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 100 Гц. Напряжение в цепи 200 В, сила тока 3,14 А. Какова емкость конденсатора.

Запишите полученный ответ (в мкФ) : __________________

В4. Заряд q пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q=5·10^-4cos10⁴?t. Чему равна амплитуда колебаний силы тока? Напишите уравнение i=i(t).

Часть С

С1. В колебательном контуре индуктивность катушки 10 мГн, амплитуда колебаний силы тока 30 мА. Найдите энергию электрического поля кондесатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 3 раза меньше амплитудного значения.

С2. Катушка индуктивностью 30 мГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью перекрытия пластин 10 см²и расстоянием между ними 2 мм. Диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, равна 6. Чему равна амплитуда напряжения в контуре, если амплитуда силы тока составляет 20 мА?

С3. Через какое время (в долях периода t/T) энергия электрического поля конденсатора впервые будет в 4 раза меньше ее максимального значения? В начальный момент времени заряд конденсатора максимален.

Контрольная работа № 2

по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Вариант II

Часть А

Чем определяется период свободных электромагнитных колебаний?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Изменение силы тока в катушке колебательного контура происходит по закону i=0.5 sin10?t. Амплитуда и частота колебаний силы тока в контуре соответственно равны:

1) 500 мА, 5 Гц 2) 0.5 А, 10? Гц 3) 5? А, 10 Гц 4) 0.05 А , 5 Гц

Частота колебаний 2 кГц. Период этих колебаний равен

1) 0.5 с 2) 500 мкс 3) 2 с 4) 4? кГц

Собственная частота колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью 40 мГн и конденсатора емкостью 16 мкФ, равна

1) 640 Гц 2) 199 Гц 3) 1,56 МГц 4) 2 МГц

Период свободных колебаний в контуре с ростом электроемкости конденсатора в 25 раз и уменьшении индуктивности в 4 раза

уменьшается в 6,25 раза
увеличивается в 6,25 раза
уменьшается в 2,5 раза
увеличивается в 2,5 раз

Чем определяется частота переменного тока в электрической цепи?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Каково сопротивление конденсатора электроемкостью 200 мкФ в цепи переменного тока частотой 50 Гц?

1) 62.8 мОм 2) 1 Ом 3) 16 Ом 4) 10 кОм

В цепь переменного тока последовательно включены электрическая лампочка, конденсатор емкостью 40 мкФ и катушка индуктивностью 25 мГн. При какой частоте тока светимость лампочки будет максимальной?

1) 159 Гц 2) 1000 Гц 3) 6,28 мкГц 4) 6,28 МГц

Амперметр, включенный в электрическую цепь переменного тока, показывает 2 А. Чему равна максимальная сила тока в этой цепи?

1) 2 А 2) 4 А 3) 2.8 А 4) 1.41 А

Рамка площадью 250 см² имеет 200 витков. Чему равно амплитудное значение ЭДС, возникающей при вращении рамки с частотой 1200 об/мин в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл?

1) 12 МВ 2) 125,6 В 3) 1200 В 4) 100 В

Часть В

В1. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. С течением времени максимальная сила тока, возникающая в катушке, уменьшается. Как при этом изменяется энергия электрического поля конденсатора, энергия магнитного поля тока в катушке и полная энергия электромагнитных колебаний? Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) энергия конденсатор

Б) энергия катушки

В) полная энергия

ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

1) увеличивается

2) не изменяется

3) уменьшается

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) индуктивное сопротивление

Б) действующее значение тока

В) накал лампочки

ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

1) увеличивается

2) не изменяется

3) уменьшается

В3. Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 200 Гц. Напряжение в цепи 40 В, сила тока 0.63 А. Какова емкость конденсатора.

Запишите полученный ответ (в мкФ) : __________________

В4. Заряд q пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q=4·10^-5cos10⁴?t. Чему равна амплитуда колебаний силы тока? Напишите уравнение i=i(t).

Часть С

С1. В колебательном контуре емкость конденсатора 2 мкФ, амплитуда колебаний напряжения 10 В. Найдите энергию электрического поля кондесатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение напряжения в 2 раза меньше амплитудного значения.

С2. Катушка индуктивностью 30 мГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью перекрытия пластин 10 см²и расстоянием между ними 2 мм. Диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, равна 6. Чему равна амплитуда силы тока в контуре, если амплитуда напряжения составляет 40 В?

С3. Через какое время (в долях периода t/T) энергия электрического поля конденсатора впервые будет в 3/4 раза меньше ее максимального значения?

Тест «Электромагнитные колебания» по физике для 11 класса

Еримбетова Роза Панабековна

Учитель физики

Школа-лицей №3

г. Кызылорда

Республика Казахстан

Класс:11

Начало формы

Электромагнитные колебания, переменный ток

Периодические изменения заряда, силы тока, напряжения называются

А) механическими колебаниями В) электромагнитными колебаниями С) свободными колебаниями Д)вынужденными колебаниями

Резонанс в колебательном контуре возникает, если

А) частота внешнего напряжения совпадает с собственной частотой В) амплитуда внешнего напряжения совпадает с собственной частотой С) фаза внешнего напряжения совпадает с собственной частотой Д) период колебания внешнего напряжения совпадает с собственной частотой

Конец формы

Колебательный контур состоит

А) конденсатора и резистора В) конденсатора и лампы С) конденсатора и катушки индуктивности Д) коденсатора и вольтметра

Если сопротивление колебательного контура равна нулю, то полная энергия электромагнитного поля

А) меняется В) равна нулю С) не меняется Д) увеличивается

Устройство, которое повышает или понижает напряжение, называется

А генератором) В) конденсатором С) трансформатором Д) колебательным контуром

Примером автоколебательной системы является

А) колебательный контур В) математический маятник С) генератор на транзисторе Д) физический маятник

Если в цепи имеется конденсатор, то колебания силы тока

А) совпадают по фазе с колебаниями напряжения В) отстают по фазе на П/2 от колебаний напряжения С) опережают по фазе на П/3 колебания напряжения Д) опережают по фазе на П/2 колебания напряжения

Индуктивное сопротивление зависит от А) фазы В) амплитуды С частоты) Д) ёмкости конденсатора

Если К>1, то трасформатор А) понижающий В) повышающий С) электрический Д) не повышает и не понижает

Величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата силы тока, называется

А) действующим значением напряжения В) действующим значением силы тока С) мгновенным значением силы тока Д) амплитудным значением силы тока

Резонанс в колебательном контуре- это

А) резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний силы тока В) резкое уменьшение амплитуды вынужденных колебаний силы тока С) резкое возрастание частоты вынужденных колебаний силы тока Д) резкое возрастание периода вынужденных колебаний силы тока

Скорость изменения энергии магнитного поля по модулю равна

А) нулю В) скорости изменения энергии электрического поля С) скорости перезарядки конденсатора Д) скорости движения электронов в проводнике

Если в цепи имеется катушка индуктивности, то колебания силы тока

А) отстают по фазе на П/8 от колебаний напряжения В) совпадают по фазе с колебаниями напряжения С) опережают по фазе на П/3 колебания напряжения Д) отстают по фазе на П/2 от колебаний напряжения

Устройство, которое преобразует энергию того или иного вида в электрическую, называется

А) трансформатором В) генератором С) коденсатором Д) колебательным контуром

Ёмкостное сопротивление зависит от

А) индуктивности катушки В) фазы С) амплитуды Д) частоты и ёмкости конденсатора

Переменный электрический ток- это

А) вынужденные электромагнитные колебания В) свободные электромагнитные колебания С) затухающие электромагнитные колебания Д) механические колебания

В колебательном контуре энергия электрического поля конденсатора периодически превращается

А) в энергию магнитного поля тока В) в энергию электрического поля С) в механическую энергию Д) в световую энергию

Колебания в цепи под действием внешней периодической ЭДС называются

А) механическими В) электромагнитными С) свободными Д) вынужденными

Основные элементы автоколебательной системы

А) источник энергии, колебательная система, клапан, обратная связь В) источник энергии, колебательная система, клапан, резистор С) транзистор, колебательная система, клапан, обратная связь Д) транзистор, колебательная система

В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока

А) отстают по фазе на П/2 от колебаний напряжения В) совпадают по фазе с колебаниями напряжения С) опережают по фазе на П/2 колебания напряжения Д) опережают по фазе на П/6 колебания напряжения

Колебания, возникающие в системе без воздействия на неё внешних периодических сил, называются

А) гармоническими В) вынужденными С) автоколебаниями Д) свободными

22. В катушке с индуктивностью 68 мГн сила тока 3,8 А исчезает за 0,012 с. ЭДС самоиндукции равна

A)  0. B)  0,67 В. C)  3,1 В. D)  0,21В. E)  21,5 В

23. Значение силы тока задано уравнением: i=8,5sin(314t+0,651). Определите действующее значение силы тока

A)  8,5 А. B)  3,14 А. C)  6 А. D)  314 А. E)  0,651 А..

24. Скорость изменения силы тока в катушке индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В, равна A) 0,03 А/с. B) 30 А/с. C) 15 А/с. D) 367,5 А/с. E) 45 А/с.

25. Закон электромагнитной индукции имеет вид

A) e_i = B × S × w × sinw×t. B) e_i = I × R. C) D) e = I × (R + r). E) .

26. Равномерное изменение силы тока на 0,6А за время 0,1с порождает ЭДС самоиндукции 2,1В. Индуктивность катушки равна A) 3 Гн. B) 3×10⁵ Гн. C) 35 Гн. D) 3,5 Гн. E) 0,35 Гн.

27. Изменение тока в антенне радиопередатчика происходит по закону: i=0,3sin15·10⁵t. Найти длину излучаемой электромагнитной волны.

A)  0,610⁴ м. B)  1,2 10³ м. C)  1,210⁴ м. D)  0,610³ м. E)  0,410³ м.

28. Напряжение в цепи переменного тока изменяется по закону: u=110cos50πt. Определите период колебаний напряжения.

A) 3,14 с. B) 0,04 с. C) 50 с. D) 110 с. E) 157 с.

29. Индукционный ток своим магнитным полем

A) Противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

B) Действует на электрические заряды. C) Увеличивает магнитный поток. D) Порождает электростатическое поле.

E Е) Ускоряет элементарные частицы.

30. Если в идеальном колебательном контуре к конденсатору подключить параллельно конденсатор такой же емкости, то собственная частота колебаний в контуре

A) не изменится. B) уменьшится в 2 раза. C) увеличиться в 2 раза. D) увеличиться раз. E) уменьшиться в раз.

31. Первая автоколебательная система

A) Маятниковые часы. B) Закрытый колебательный контур. C) Открытый колебательный контур. D) Вибратор Герца.

E) Камера Вильсона.

32. Вращающаяся часть генератора имеет специальное название A) сердечник. B) ротор. C) электромагнит. D) статор. E) обмотка.

33. Магнитный поток, возникающий в катушке с индуктивностью 0,2 мГн при силе тока 10 А, равен

A) 50 мВб B) 2 мВб C) 0,02 мВб D) 2 Вб E) 50 Вб

34. Формула, связывающая период и частоту колебаний. A) w = 2pn. B) . C) . D) . E) .

35. Прием сигнала колебательным контуром радиоприемника основан на

A) Превращении энергии. B) Модуляции. C) Законе сохранения энергии. D) Детектировании. E) Явлении резонанса.

36. Энергия при свободных колебаниях в колебательном контуре через 1/8 периода после начала разрядки конденсатора сосредоточена

A) Энергия равна нулю B) В катушке. C) В подводящих проводниках. D) В конденсаторе и катушке.E) В конденсаторе.

37. Процесс детектирования высокочастотных колебаний состоит

A) Выделении из модулированных колебаний высокой частоты низкочастотных колебаний.

B) В усилении принимаемого сигнала.

C) В сложении высокочастотных и низкочастотных колебаний.

D) В усилении плотности потока излучения.

E) В передаче низкочастотных колебаний на большие расстояния.

38. Резонансная частота в контуре из катушки индуктивностью 4 Гн и конденсатора электроемкостью 9 Ф равна

A) Гц. B) Гц. C) 12p Гц. D) Гц. E) Гц.

39. Формула для определения энергии магнитного поля:

A) W=mgh. B) . C) . D) . E) .

40. Амплитуда гармонических колебаний — это

A) Смещение от положения равновесия. B) Время одного полного колебания. C) Величина, зависящая от частоты.

D) Количество колебаний в единицу времени. E) Максимальное смещение от положения равновесия.

41. В автоколебательной системе транзистор играет роль

A) колебательной системы. B) преобразования энергии. C) клапана. D) источника энергии. E) обратной связи.

42. При увеличении индуктивности катушки в 4 раза частота колебаний в контуре

A) Уменьшится в 2 раза. B) Увеличится в 2 раза. C) Увеличится в 4 раза. D) Не изменяется. E) Уменьшится в 4 раза.

43. При отключении катушки с сопротивлением 5 Ом и индуктивностью

0,1 Гн от цепи постоянного тока выделяется 0,2 Дж энергии. Напряжение на концах этой катушки было равно

A) 30 B. B) 20 B. C) 10 B. D) 15 B. E) 25 B.

44. Динамик подключен к выходу генератора электрических колебаний с частотой 170 Гц. При скорости звука в воздухе 340 м/с длина звуковой волны равна

A) 57800 м. B) 28900 м. C) 0,5 м. D) 1 м. E) 2 м.

45. Полная энергия колебательного контура определяется по формуле

A) . B) . C) . D) . E) .

46. Чтобы энергия магнитного поля катушки индуктивностью 0,5 Гн оказалась равной 1 Дж, сила тока должна быть равна

A) 4 A. B) 1 A. C) 8 A. D) 2 A. E) 6 A.

47. Индуктивность катушки колебательного контура увеличивалась в 4 раза. При этом период колебаний

A) Увеличится в 4 раза. B) Уменьшится в 2 раза. C) Не изменится. D) Уменьшится в 4 раза. E) Увеличится в 2 раза.

48. Циклическая частота колебаний в колебательном контуре определяется формулой

A) . B) . C) . D) . E) ω=2π.

49. В сеть переменного тока с действующим значением напряжения U_Д = 120 В последовательно включены резистор сопротивлением R = 14 Ом и катушка индуктивностью L = 40 мГн. Определите частоту v тока, если его амплитуда I = 6,0 А.

A). 1 Гц B). 10 Гц C). 100 Гц D). 10 кГц E). 1 кГц

50. Определите количество теплоты, которое выделится за промежуток времени Δt = 1,0 мин в нагревательном элементе электрической плитки с активным сопротивлением R = 40 Ом, если плитка включена в сеть переменного тока, напряжение которого, измеренное в вольтах, изменяется со временем по закону U(t) = 180sinωt.

A) 43,2 кДж B). 24,3 кДж.C). 34,2 кДж D). 42,3 кДж E). 23,4 кДж

Ответы

2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
В	А	С	С	С	С	Д	С	А	Д	А	В	Д	В	Д	А	А	Д	А	В	Д	Е	С	В	С
26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
Е	В	В	А	Е	А	В	В	Д	Е	Д	А	Д	Е	Е	С	А	В	Е	Е	Д	Е	А	С	В

9702 Ноябрь 2009 г. Документ 42 Рабочие решения | Уровень физики

Документ 42

РАЗДЕЛ A

Вопрос 1

(а)

Земля считалась однородной сфера радиусом 6.38×10 ³ км, в центре которой сосредоточена масса.

(i)

Напряженность гравитационного поля определяется как сила на единицу массы

(ii)

Учитывая гравитационное поле сила у поверхности Земли, покажите, что масса Земли равна 5.99×10 ²⁴ кг:

г = GM / R ²

9,81 = (6,67×10 ^-11) M / (6.38×10 ⁶) ²

Итак, M = 5.99×10 ²⁴ кг

(б)

Глобальная система позиционирования (GPS) — это навигационная система, которую можно использовать в любой точке Земли. Он использует ряд спутники, вращающиеся вокруг Земли по круговым орбитам на расстоянии 2,22×10 ⁴ км над его поверхностью.

(i)

Используйте данные из (а) для расчета угловая скорость спутника GPS на орбите:

(г = 2.22×10 ⁷ + 6,38×10 ⁶ = 2,86×10 ⁷ м)

Либо

GM = ω ² r ³

(6,67×10 ^-11) (5,99×10 ²⁴) = ω ² (2,86×10 ⁷) ³

ω = 1,3х10 ^-4 рад ^-1

Или

gR ² = ω ² r ³

9,81 x (6,38 x 10 ⁶) ² = ω ² (2.86×10 ⁷) ³

ω = 1,3х10 ^-4 рад ^-1

(ii)

Используйте ответ в (i), чтобы показать, что спутников не на геостационарных орбитах:

Период обращения спутников = 2π / ω = 4.8×10 ⁴ с (= 13,4 часа)

Период обращения по орбите геостационарный спутник — 24 часа (= 8,6х10 ⁴ с). Итак, спутники не находятся на геостационарных орбитах.

(в)

Плоскости орбит спутников GPS в (b) наклонены под углом 55 ^o к экватору.Почему спутники не на экваториальных орбитах:

Таким образом, спутник GPS может затем обеспечить прикрытие у поляков

Вопрос 2

{Подробные объяснения этого вопроса доступны в Решении 906 по адресу Physics 9702 Doubts | Страница справки 185 — http://physics-ref.blogspot.com/2015/08/physics-9702-doubts-help-page-185.html }

Вопрос 3

Вариация со смещением x Показано ускорение a центра конуса громкоговорителя.

(а)

2 особенности рис., Которые показывают, что движение конуса простое гармоническое:

Прямая линия, проходящая через происхождение

Имеет отрицательный градиент

(б)

Используйте данные с рис., Чтобы определить частота, в герцах, вибрации конуса:

a = — ω ² x и ω = 2πf

750 = (2πf) ² х (0,3х10 ^-3)

Итак, частота f = 250 Гц

(в)

Частота вибрации конуса сейчас уменьшено до половины от рассчитанного в (б).Амплитуда вибрации сохраняется без изменений. По осям рис. Проведите линию, чтобы представить изменение со смещением x. ускорения а центра диффузора динамика:

График представляет собой прямую линию между (-0,3, +190) и (+0,3, -190)

Вопрос 4

(а)

Емкость определяется как отношение заряда к потенциалу.

(б)

Изолированный металлический шар радиуса R есть заряд + Q на нем.Заряд считается точечным зарядом в центре сферы. Покажите, что емкость C сферы определяется выражением C = 4πϵ _o R, где ϵ _o — диэлектрическая проницаемость. свободного места:

Потенциал (на поверхности сфера) = Q / 4πϵ _o R

Итак, C = Q / V = 4πϵ _o R

(в)

Чтобы исследовать электрические разряд (молния) в лаборатории, изолирована металлическая сфера радиусом 63см. заряжен до потенциала 1.2х10 ⁶ В. на этом потенциале есть электрический разряд, при котором сфера теряет 75% своей энергии.

(i)

Емкость шара, единица измерения в котором измеряется:

Емкость, C = 4π (8,85×10 ^-12) x 0,63 = 7,0×10 ^-11

Единица: Farad / F

(ii)

Потенциал сферы после разряда состоялось:

Энергия = ½ CV ²

Оставшаяся энергия: 0.25 x ½ C x (1,2×10 ⁶) ² = ½ CV ²

Потенциал сферы после разряда, V = 6.0×10 ⁵ V

Вопрос 5

{Подробные объяснения этого вопроса доступны в Решении 926 по адресу Physics 9702 Doubts | Страница справки 190– http://physics-ref.blogspot.com/2015/08/physics-9702-doubts-help-page-190.html }

Вопрос 6

Иллюстрированный идеальный трансформатор.

(а)

(i)

Закон электромагнитного поля Фарадея индукция утверждает, что наведенная ЭДС пропорциональна / равна скорости изменение (магнитной) потокосцепления.

(ii)

Используйте закон, чтобы объяснить, почему трансформатор не будет работать с входом постоянного тока:

ЭДС индуцируется только тогда, когда флюс меняется / режется. Постоянный ток дает постоянный поток.

(б)

(i)

Закон Ленца гласит, что (индуцированное) е.m.f / ток действует в таком направлении , чтобы произвести эффекты , чтобы противодействовать изменение, вызвавшее это.

(ii)

Используйте закон Ленца, чтобы объяснить, почему ввод разность потенциалов и выходная ЭДС не совпадают по фазе:

(Индуцированный) ток во вторичной обмотке катушка создает магнитное поле, которое противостоит (изменяющемуся) полю, создаваемому в первичная обмотка . Итак, входная разность потенциалов и выходная эл.м.ф не совпадают по фазе.

(в)

Электроэнергия обычно передается с использованием переменного высокого напряжения. 1 преимущество, для передачи электрическая энергия, использования:

(i)

Напряжение переменного тока:

Переменное напряжение означает, что напряжение / ток легко изменить.

(ii)

Высокое напряжение:

Высокое напряжение означает, что есть меньшие потери мощности / энергии (при передаче)

Вопрос 7

{Подробные объяснения этого вопроса доступны как Решение 958 по адресу Physics 9702 Doubts | Справка Страница 198 — http: // Physics-ref.blogspot.com/2015/09/physics-9702-doubts-help-page-198.html }

Вопрос 8

(а)

Константа распада радиоактивного изотоп — (постоянная) вероятность распада в единицу времени.

(б)

Показать константу распада λ относительно периода полураспада t _½ по λt _½ = 0,693:

[N = N _o ехр (-λt)]

ЛИБО когда время = t _½, N = ½N _o OR ½N _o = N _o exp (-λt _½)

ЛИБО 2 = exp (λt _½) ИЛИ ½ = ехр (-λt _½)

(беря бревна), ln2 = 0.693 = λt _½

(в)

Кобальт-60 — радиоактивный изотоп с периодом полураспада 5,26 года (1,66×10 ⁸ с). Источник кобальта-60 для использования в школьная лаборатория имеет активность 1,8х10 ⁵ Бк.

Масса кобальта-60 в источнике:

Активность, A = λN

1,8х10 ⁵ = N x (0,693 / {1.66×10 ⁸})

N = 4,3х10 ¹³

Масса = 60 x (N / N _A) или 60 x N x u

Масса = (60 х 4.3х10 ¹¹) / (6,02×10 ²³) = 4,3×10 ^-9 г

РАЗДЕЛ B

Вопрос 9

Усилитель с операционным усилителем (ОУ) имеет три входа A, B и C, как показано на рис. 9.1.

Вопрос 10

{ Подробное объяснение этого вопроса доступно как Решение 448 на сайте Physics 9702 Doubts | Страница справки 86 — http://physics-ref.blogspot.com/2015/03/physics-9702-doubts-help-page-86.html }

Вопрос 11

Изменение во времени сигнала передается с показанной антенны.

(а)

Тип модулированной трансмиссии:

Амплитудная модуляция

(б)

Используйте рис, чтобы определить частоту

(i)

Несущая волна:

Частота = 1 / период = 1 / (10×10 ^-6) = 100 кГц

(ii)

Информационный сигнал:

Частота = 1 / период = 1 / (100×10 ^-6) = 10 кГц

(в)

(i)

По осям рис. Частота отрисовки спектр (изменение частоты напряжения сигнала) сигнала с антенны.Отметьте соответствующие значения на оси частот:

Вертикальная линия, проведенная с частотой 100 кГц вдоль с вертикальными линиями на 90 кГц и 110 кГц. Ложь на 90 кГц и 110 кГц одинаковой длины и обе короче линии на 100 кГц.

(ii)

Полоса пропускания сигнала:

Полоса пропускания = 110 — 90 = 20 кГц

Вопрос 12

Блок-схема, представляющая часть Показана сеть мобильной связи.

(а)

Что представляет

(i)

Блоки с маркировкой X: базовые станции

Блок с надписью Y: сотовая АТС

(б)

Пользователь мобильного телефона делает вызов.Роль компонентов в полях, помеченных X и Y во время звонка:

Базовая станция / X отправляет / принимает сигнал на / от трубки. Звонок передается на сотовый exchange / Y (и далее в PSTN). Компьютер на АТС контролирует сигнал от базовой станции s и выбирает базовую станцию с самым сильным сигналом и выделяет (несущую) частоту / временной интервал для звонок.

Электрические колебания в цепи L-C. Выпрямители.Резервуарные конденсаторы. Электромагнитное излучение. Антенны. Радиовещание. Пьезоэлектрический эффект. Микрофоны. Динамики. Амплитудная модуляция. Модуляция частоты. Хрустальный ресивер.

Электрические колебания в цепи L-C. Выпрямители. Резервуарные конденсаторы. Электромагнитное излучение. Антенны. Радиовещание. Пьезоэлектрический эффект. Микрофоны. Динамики. Амплитудная модуляция. Модуляция частоты. Хрустальный ресивер.

SolitaryRoad.com

Владелец сайта: Джеймс Миллер

[ Дом ] [Вверх] [ Информация ] [Почта]

Электрические колебания в цепи L-C.Выпрямители. Резервуарные конденсаторы. Электромагнитное излучение. Антенны. Радиовещание. Пьезоэлектрический эффект. Микрофоны. Динамики. Амплитудная модуляция. Модуляция частоты. Хрустальный ресивер.

Электрические колебания в цепи L-C. Схема, содержащая только выключатель, заряженный конденсатор и катушка индуктивности будут показывать поведение генератора, когда переключатель в цепи замкнут за счет механизма повторяющегося разряда и перезарядки конденсатора. Рис. 1 (а) показывает цепь, содержащая заряженный конденсатор C, индуктор L пренебрежимо мал сопротивление, а выключатель S.Мы сейчас рассмотрим колебательное поведение, которое происходит при разряде конденсатора при закрытии переключателя: на как только переключатель замкнут, конденсатор начинает разряжаться через индуктор. Когда он разряжается, магнитное поле нарастает в индуктор и запасенная энергия конденсатор переведен на катушка индуктивности. Когда он полностью разряжена, разность потенциалов между его терминалами уменьшилось до нуля. См. Рис. 13 (b). Магнитное поле индуктора теперь начинает уменьшаться, вызывая ЭДС в катушке индуктивности в том же направлении, что и ток.Следовательно, ток сохраняется, но с уменьшающейся величиной, пока магнитное поле не исчезнет и конденсатор не будет заряжен в противоположном смысле от его исходной полярности, как показано на рис. 1 (c). Процесс сейчас повторяется в обратном направлении и при отсутствии потерь энергии заряды на конденсатор будет бесконечно колебаться вперед и назад.

Таким образом, заряд течет вперед и назад между пластинами конденсатора через катушку индуктивности. Энергия колеблется между конденсатором и катушкой индуктивности, пока (если не восполняется энергией от внешнего контура) внутреннее сопротивление вызывает затухание колебаний в процессе, называемом демпфированием.Действие схемы аналогично работе маятника. раскачивание взад и вперед или плеск воды в баке. По этой причине контур иногда называют контуром резервуара. Частота колебаний определяется значения емкости и индуктивности. В типичных настроенных схемах электронного оборудования колебания очень быстрые, от тысяч до миллионов раз в секунду.

Частота электрических колебаний равна

Эта частота называется собственной частотой L-C. цепь.

Контур L-C является примером того, что называется гармонический осциллятор, т.е. колебательная система, демонстрирующая простые гармонические колебания.

Выпрямители. Выпрямитель — это электрическое устройство, которое позволяет ток течет в одном направлении, но не в другом. Oни включая ламповые диоды, ртутно-дуговые клапаны, игнитроны, выпрямители из оксида меди и селена, полупроводниковые диоды, кремниевые выпрямители и другие полупроводниковые переключатели на основе кремния.

На рис. 2 (а) показана схема, обычно используемая для выполнения полуволновое выпрямление, где Т — трансформатор, а D — диод. Входная волна показана на рис. 2 (б), а выходная волна волна, которая появляется в нагрузке L, показана на рис. 2 (c).

На рис. 3 (а) показана схема, выполняющая двухполупериодное выпрямление. в котором используется центральный трансформатор отвода Т и два диода с выходная волна, которая появляется в нагрузке L, показанной на рис. 3 (c).

Сглаживание пульсации постоянного тока от выпрямителя переменного тока.Многие приложения требуют постоянного постоянного тока, например производится аккумулятором. Конденсатор, называемый резервуаром конденсатор используется для сглаживания пульсаций на выходе из выпрямитель. Схема на рис. 4 (а) иллюстрирует использование накопительный конденсатор для сглаживания выхода диодного выпрямителя. На входе — переменный ток, диод его выпрямляет, а конденсатор сглаживает его. По мере увеличения напряжения выпрямителя он заряжает конденсатор, а также подает ток на нагрузку. В в конце четверти цикла конденсатор заряжается до своей пиковое значение.После этого напряжение выпрямителя начинает уменьшаться. и это инициирует разряд конденсатора через нагрузка.

Красные линии на рис. 5 (b) показывают эффект сглаживания

накопительный конденсатор.

Электромагнитный радиация. Электромагнитный излучение производится колеблющийся электрический заряд вибрирует вокруг какого-то центра. Как его производят? Рассмотреть возможность это: Во-первых, мы знаем, что электрический заряд (положительный или отрицательный) имеет электрическое поле вокруг этого, что простирается бесконечно в космос.Во-вторых, мы знаем, что если заряд движется, тогда он также имеет магнитное поле вокруг него, которое бесконечно простирается на Космос. Таким образом движущийся заряд имеет как электрический, так и магнитный поле вокруг него. Теперь предположим заряд колеблется туда-сюда в простой гармоничный образ. Что происходит?

Следующие два факта являются ключом к пониманию того, как создаются магнитные волны:

● колеблющееся электрическое поле создает колеблющееся магнитное поле

● колеблющееся магнитное поле генерирует колебательное электрическое поле

Постоянный ток создает постоянное магнитное поле, в то время как изменяющийся ток создает изменяющееся поле.С другой стороны, мы можем использовать магнитное поле, чтобы производить ток, пока магнитное поле меняется. Это и есть индуцированная ЭДС. А постоянно меняющееся магнитное поле может вызвать постоянное напряжение, в то время как колеблющееся магнитное поле может вызвать колеблющееся напряжение.

Таким образом, колеблющийся заряд генерирует два гармонических колеблющиеся поля — одно гармонически колеблющееся электрическое поле, а другое — гармонически колеблющееся магнитное поле — оба распространяются в космос почти так же, как и звук. в космос из вибрирующего зубца.Эти два гармонически колеблющихся поля распространяются в пространство составляют электромагнитный радиация.

Изображение электрическое поле и магнитное поле компоненты электромагнитный волна показана в Рис. 5.

Электромагнитный спектр. В электромагнитный спектр — это диапазон всех возможный частоты электромагнитный радиация. Рис. 5 показывает диаграмму из электромагнитный спектр для частоты выражено в герцах (Гц).

По умолчанию Герц. А единица частоты равный одному циклу в секунду.

Экспертиза электромагнитный спектр на рис.6 показывает ряд разные типы волны: радио волны микроволны, инфракрасные волны, световые волны, рентгеновские лучи, гамма лучи и др.

Световые волны обычно генерируются веществами, нагретыми до накаливания, рентгеновские лучи производятся путем направления потока электроны высокой энергии против металлической пластины внутри вакуума трубка, гамма-лучи образуются при распаде радия и другие радиоактивные вещества.Как радиоволны произведено? Радиоволны производятся быстро вибрирующими заряд в антенне, а точнее высокая частота переменный ток, движущийся вперед и назад в антенне.

Антенны и радиовещание. Самый распространенный вид антенны — полуволновая дипольная антенна, показанная на рис. (а). Это проводник с двумя плечами одинаковой длины с каждый

плечо, равное одной четверти длины волны передан. Каждая рука связана с выходной терминал радиочастоты (г.е.) генератор. См. Рис. 7 (b). Для антенны для правильной работы он должен быть таким длина, на которой будут образовываться стоячие волны что текут туда-сюда между концами антенны. Большая часть энергии отражается на концах, но некоторые излучаются в космос, явление аналогичное к поведению стоячих звуковых волн в органной трубе с большинством существ отражались, но некоторые излучали. В вещания, антенны обычно ориентирован в вертикальном положении. В электромагнитное поле, создаваемое вертикально ориентированный полуволновой диполь антенна показана на рис.8. Вдоль х и оси z — электрическое и магнитное поля. следуйте форме на рис. 5 выше.

Пьезоэлектрический эффект. Когда определенные вещества (кристаллы, такие как соль Рошель) и кварц; определенная керамика; а также биологический материал, такой как кость) подвергаются механическому воздействию (как в деформируя, скручивая, сжимая и т. д.) противоположные поверхности становятся электрически заряженными, разность потенциалов, возникающая между сторонами, пропорциональна величине напряжения применяется. Если две стороны соединены проводом, ток будет течь.Это известно как Пьезоэлектрический эффект. Кристалл с поддерживающим его устройством называется пьезоэлементом.

Кристаллические микрофоны используют пьезоэлектрический эффект для преобразования изменяющегося давления звука волны в электрический ток, который изменяется как давление звуковой волны.

Пьезоэлектрический эффект работает и в обратном направлении: кристалл испытывает механическую деформацию, когда подвержены разнице электрических потенциалов. Переменное напряжение на кристалле вызовет механическую вибрацию, пропорциональную изменяющемуся напряжению.

Наушники

Crystal используют этот обратный пьезоэлектрический эффект для преобразования переменного напряжения в механические колебания.

Микрофоны. Микрофоны превращают звуковые волны в электрический эквивалент звука — переменный ток, известный как звуковой сигнал. Есть несколько способов быть сделано, и поэтому есть микрофоны, которые работают по разным принципам. Кристалл микрофон использует пьезоэлектрический эффект. Угольный микрофон работает на том, что когда угольные гранулы сжимаются до большего или в меньшей степени диафрагмой, их сопротивление меняется в зависимости от акустического давления, производя соответствующие колебания тока.в конденсаторный микрофон диафрагма действует как единое целое пластина конденсатора, и колебания производят изменение расстояний между пластинами, вызывая изменение емкости конденсатора. в микрофон с подвижной катушкой небольшой подвижный индукционная катушка, расположенная в магнитном поле постоянный магнит, прикрепленный к диафрагме. Когда диафрагма вибрирует, катушка движется в магнитное поле, производящее переменный ток в катушка за счет электромагнитной индукции.

Колонки и наушники.Спикеры и большинство наушников работают одинаково. В разница в размере. На рис. 9 показана схема динамический громкоговоритель. Его конструкция такая же как микрофон с подвижной катушкой описано. Маленькая катушка, прикрепленная к конической диафрагме динамика, вибрирует внутри либо постоянный магнит, либо электромагнит, на который подается постоянный ток. когда ток течет в маленькой катушке (называемой звуковой катушкой), она становится переменным электромагнитом взаимодействуя с большим магнитом.Когда ток в звуковой катушке меняет направление, его полярный ориентация меняется на противоположную. Это изменяет магнитные силы между звуковой катушкой и большим магнитом, перемещая катушку и прикрепленную диафрагму вперед и назад. Когда катушка движется, она толкает и тянет на конус динамика. Это вибрирует воздух впереди динамика, создавая звуковые волны. Частота а амплитуда аудиосигнала определяет скорость и расстояние, на которое движется звуковая катушка. Это в свою очередь, определяет частоту и амплитуду звука волны, создаваемые диафрагмой.

AM и FM вещание. Частотный диапазон слышимого звука составляет 20 — 20 000 циклов в секунду. Следовательно, частотный диапазон электрического аудиосигнал, выводимый микрофоном, составляет 20 — 20000 циклов в секунду. Теперь 20000 циклов в вторая соответствует длине волны 15000 м (λ = c / f = 3 ∙ 10 ⁸/2 ∙ 10 ⁴ = 15000). Радиовещательное излучение эта длина волны потребовала бы дипольной антенны, которая была Длина 7500 метров, что непрактично. В

сложение, антенна будет передавать сигнал определенного длина волны, а не диапазон длин волн.Таким образом, мы не может просто направить аудиосигнал в антенну и транслировать это. Итак, как транслировать звук сигнал? Ответ на эту проблему был найден в наложение аудиосигнала поверх высокого частотный сигнал (называемый несущей волной или несущей сигнал), который можно транслировать. Таким образом, звуковой сигнал использует несущий сигнал, а затем извлекается из несущий сигнал на приемном конце схемой в радио.

Есть два метода передачи аудиосигнала на несущей.Один метод называется амплитудная модуляция (AM), а другой метод называется частотной модуляцией (FM).

Амплитудная модуляция. При амплитудной модуляции, когда звуковой сигнал помещается на несущую сигнала, амплитуда несущего сигнала изменяется, но его частота остается неизменной. Рис. 10 (a) показывает немодулированный несущий сигнал, рис. 10 (b) показывает аудиосигнал, а рис. 10 (c) показывает амплитудно-модулированный несущий сигнал.

Частотная модуляция.По частоте модуляция, когда звуковой сигнал помещается на сигнал несущей, амплитуда несущей сигнал не изменяется, но его частота меняется в соответствии с изменением амплитуды звуковой сигнал. 10 (c) показывает частотно-модулированный несущий сигнал для несущего сигнала Рис. 10 (a) и звуковой сигнал на Рис. 10 (b).

Стандартный диапазон AM-вещания простирается от 540 до 1600 кГц. Диапазон FM расширяется от 88 МГц до 108 МГц.

Создание и трансляция радиопрограммы.Давайте рассмотрим этапы создания и трансляция радиопрограммы. Программа записал с микрофона в студии. См. Рис.11. Аудиосигналы от микрофона слабые и должны быть усилены в тысячи раз, прежде чем они может передаваться по проводам в здание передатчика. Это усиление осуществляется в диспетчерской рядом с студия с аудиоусилителем. Усиленный затем аудиосигнал передается по проводам на здание передатчика. В здании передатчика звуковой сигнал усиливается еще немного, а затем в сочетании с несущим сигналом.Частота несущий сигнал — это тот, который был назначен станции Федеральной комиссии связи. В модулированный сигнал затем отправляется на передающую башню где это транслируется.

Распространение радиоволн. Часть радиоволны распространяется из передающей антенны, перемещается параллельно земле. Эта часть волны называется земная волна. Другая часть волны движется вверх к небу и называется небесной волной.

Земная волна.Земная волна ослабевает, дальше попадаешь от станции. Чем выше мощность станции, тем дальше можно уловить ее сигнал. Однако 50 миль — это примерно предел добра прием для AM станция.

Небесная волна. В дневное время самое AM небо волны продолжают идти в космос как показано маршрут от А до Б на рис.12. Однако на ночь, AM небо волны, под правильные условия, может согнуться и отраженный обратно на землю ионизированным слоем частиц (ионосферой) где-то на высоте от 50 до 200 миль, как показано на рис.12. Затем волны могут отражаться обратно до небо, а затем отражение снова вниз. Волна может быть отражение между землей и небом таким образом несколько раз прежде чем его энергия угаснет, позволяя волне двигаться на полпути вокруг земли или в дальнейшем. Следовательно, прием конкретной станции будет хорошо в тех областях где волна ударяет земля, но бедная посередине эти точки. Расстояние между точками хорошего прием называется пропуском расстояние. Поскольку ионосферная слои перемещаются вверх и вниз от час в час, расстояние пропуска также меняется с часа на час.

FM небесные волны, так как более высокая частота, редко отражается ионосферой, но вместо этого проходит через нее в космос.

По умолчанию Детектор. Лампа или кристалл, который отделяет звуковой сигнал от несущего сигнала с амплитудной модуляцией.

Хрустальный приемник. Принципиальная схема кварцевого приемника, типа приемника, использовавшегося в раннем дней радио, показан на рис. 13. Конденсатор переменной емкости C ₁ используется для настройки на желаемый частота. Кристаллический детектор выпрямляет модулированный несущий сигнал, а накопительный конденсатор C ₂ сглаживает пульсирующий выходной сигнал выпрямителя, приближая его к исходному звуковому сигналу.Этот сглаженный выходной сигнал управляет наушниками.

Список литературы

1. Сирс, Земанский. Университетская физика

2. Semat, Katz. Физика.

3. Тупой, Меткалф, Брукс. Современная физика.

Ещё с сайта SolitaryRoad.com:

Путь истины и жизни

Божье послание миру

Иисус Христос и Его учение

Мудрые слова

Путь просветления, мудрости и понимания

Путь истинного христианства

Америка, коррумпированная, развратная, бессовестная страна

О целостности и ее отсутствии

Проверка на христианство человека — это то, что он есть

Кто попадет в рай?

Высший человек

О вере и делах

Девяносто пять процентов проблем, которые большинство людей пришли из личной глупости

Либерализм, социализм и современное государство всеобщего благосостояния

Желание причинить вред, мотивация поведения

Учение:

О современном интеллектуализме

О гомосексуализме

О самодостаточной загородной жизни, усадьбе

Принципы жизни

Актуальные притчи, заповеди, Котировки.Общие поговорки. Альманах бедного Ричарда.

Америка сбилась с пути

Действительно большие грехи

Теория формирования характера

Моральное извращение

Ты то, что ты ешь

Люди подобны радиотюнерам — они выбирают и слушайте одну длину волны и игнорируйте остальные

Причина черт характера — по Аристотелю

Эти вещи идут вместе

Телевидение

Мы то, что мы едим — живем в рамках диеты

Как избежать проблем и неприятностей в жизни

Роль привычки в формировании характера

Истинный христианин

Что такое истинное христианство?

Личные качества истинного христианина

Что определяет характер человека?

Любовь к Богу и любовь к добродетели тесно связаны

Прогулка по одинокой дороге

Интеллектуальное неравенство между людьми и властью в хороших привычках

Инструменты сатаны.Тактика и уловки, используемые дьяволом.

Об ответе на ошибки

Настоящая христианская вера

Естественный путь — Неестественный путь

Мудрость, разум и добродетель тесно связаны

Знания — это одно, мудрость — другое

Мои взгляды на христианство в Америке

Самое главное в жизни — понимание

Оценка людей

Мы все примеры — хорошие или плохие

Телевидение — духовный яд

Главный двигатель, который решает, «кто мы»

Откуда берутся наши взгляды, взгляды и ценности?

Грех — это серьезное дело.Наказание за это настоящее. Ад реален.

Самостоятельная дисциплина и регламентация

Достижение счастья в жизни — вопрос правильных стратегий

Самодисциплина

Самоконтроль, сдержанность, самодисциплина — основа всего в жизни

Мы наши привычки

Что создает моральный облик?

[ Дом ] [Вверх] [ Информация ] [Почта]

ГЛАВА 30: Индуктивность, электромагнитные колебания и цепи переменного тока

1 HAPTE 3: Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение — ответы на вопросы.(a) Для получения максимального значения взаимной индуктивности поместите катушки близко друг к другу, лицом к лицу, на одной оси. (b) Для наименьшей возможной взаимной индуктивности разместите катушки так, чтобы их грани были перпендикулярны друг другу. Магнитное поле около конца первого соленоида меньше, чем в центре. Следовательно, поток через вторую катушку будет меньше, чем заданный формулой, и взаимная индуктивность будет ниже. 3. Да. Если две катушки имеют взаимную индуктивность, то каждая из них обладает способностью к самоиндукции.Любая катушка, которая испытывает изменяющийся ток, будет иметь самоиндукцию. 4. Плотность энергии больше около центра соленоида, где больше магнитное поле. 5. Чтобы создать максимальную самоиндукцию, согните провод как можно больше петель. Чтобы создать наименьшую самоиндукцию, оставьте провод как прямой кусок. 6. (a) Нет. Время, необходимое для достижения схемой заданной доли максимально возможного тока, зависит от постоянной времени τ = /, которая не зависит от ЭДС.(б) Да. ЭДС определяет максимальное значение тока (I max = V /,) и, следовательно, будет влиять на время, необходимое для достижения определенного значения тока. 7. Цепь с большой индуктивной постоянной времени устойчива к изменениям тока. Когда переключатель размыкается, индуктор продолжает заставлять ток течь. На переключателе может накапливаться большой заряд, и он может ионизировать свой путь через небольшой воздушный зазор, создавая искру. 8. Хотя в момент подключения батареи ток равен нулю, скорость изменения тока максимальна, и, следовательно, скорость изменения магнитного потока через индуктор максимальна.Поскольку по закону Фарадея наведенная ЭДС зависит от скорости изменения потока, а не от самого потока, ЭДС в катушке индуктивности в этот момент максимальна. 9. Когда конденсатор полностью разряжен, энергия накапливается в магнитном поле индуктора. Катушка индуктивности будет сопротивляться изменению тока, поэтому ток будет продолжать течь и снова заряжать конденсатор с противоположной полярностью. Да. Мгновенные напряжения на разных элементах в цепи будут разными, но ток через каждый элемент в последовательной цепи одинаков.. Энергия исходит от генератора. (Генератор — это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую, поэтому в конечном итоге энергия поступает из какого-то механического источника, такого как падающая вода.) Часть энергии рассеивается в резисторе, а часть сохраняется в полях конденсатора. и индуктор. Увеличение приводит к увеличению энергии, рассеиваемой цепью, а частота определяет ток, протекающий в цепи, который определяет мощность, подаваемую генератором.9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 7

2 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение. X = X на резонансной частоте. Если цепь является преимущественно индуктивной, такой, что X> X, тогда частота больше резонансной частоты, и напряжение опережает ток.Если схема является преимущественно емкостной, такой, что X> X, тогда частота ниже резонансной частоты и ток опережает напряжение. Значения и нельзя значимо сравнивать, поскольку они находятся в разных единицах. Описание схемы как индуктивной или емкостной относится к значениям X и X, которые выражены в омах и оба зависят от частоты. 3. Да. Когда ω приближается к нулю, X приближается к нулю, и X становится бесконечно большим. Это соответствует тому, что происходит в цепи переменного тока, подключенной к источнику питания постоянного тока.Для случая постоянного тока ω равно нулю, а X будет равно нулю, потому что нет изменяющегося тока, вызывающего наведенную ЭДС. X будет бесконечно большим, потому что постоянный постоянный ток не может течь через конденсатор, когда он заряжен. 4. Импеданс в цепи будет минимальным при резонансе, когда X = X. В резонансе импеданс равен сопротивлению, поэтому наименьшее возможное дает наименьшее сопротивление. 5. Да. Выходная мощность генератора P = IV. Когда мгновенный ток или мгновенное напряжение в цепи отрицательны, а другая переменная положительна, мгновенная выходная мощность может быть отрицательной.В это время катушка индуктивности или конденсатор отдает энергию обратно в генератор. 6. Да, коэффициент мощности зависит от частоты, потому что X и X, а, следовательно, фазовый угол зависят от частоты. Например, на резонансной частоте X = X фазовый угол равен º, а коэффициент мощности равен единице. Средняя мощность, рассеиваемая в цепи, также зависит от частоты, так как она зависит от коэффициента мощности: P avg = I V cosφ. Максимальная мощность рассеивается на резонансной частоте. Значение коэффициента мощности уменьшается по мере удаления частоты от резонансной частоты.7. (a) Импеданс чистого сопротивления не зависит от частоты ЭДС источника. (б) Импеданс чистой емкости уменьшается с увеличением частоты. (c) Импеданс чистой индуктивности увеличивается с увеличением частоты. (d) В цепи, близкой к резонансу, небольшие изменения частоты вызовут большие изменения импеданса. (e) Для частот, намного превышающих резонансную частоту, в импедансе цепи преобладает индуктивное реактивное сопротивление, и оно будет увеличиваться с увеличением частоты.Для частот намного ниже резонансной частоты в импедансе контура преобладает емкостное реактивное сопротивление, и оно будет уменьшаться с увеличением частоты. 8. Во всех трех случаях рассеиваемая энергия уменьшается, приближаясь к нулю. Энергия колеблется между накоплением в поле конденсатора и накоплением в поле катушки индуктивности. (а) Энергия, запасенная в полях (и колебания между ними), максимальна на резонансной частоте и приближается к бесконечному значению, когда приближается к нулю.(б) Когда частота близка к резонансу, в полях накапливается большое количество энергии, но значение меньше максимального значения. (c) Вдали от резонанса в полях хранится гораздо меньшее количество энергии. 9. В цепи колеблются и ток, и напряжение. Энергия, запасенная в цепи, также колеблется и поочередно сохраняется в магнитном поле индуктора и электрическом поле конденсатора. 9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены.Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 7

3 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструкторов. В цепи энергия колеблется между накоплением в магнитном поле индуктора и накоплением в электрическом поле конденсатора. Это аналогично массе на пружине, при этом энергия чередуется между кинетической энергией массы и потенциальной энергией пружины, когда пружина сжимается и расширяется.Энергия, запасенная в магнитном поле, аналогична кинетической энергии движущейся массы и соответствует массе m на пружине. Энергия, запасенная в электрическом поле конденсатора, аналогична потенциальной энергии пружины и соответствует обратной величине жесткости пружины / k. Решения проблем. (a) Взаимная индуктивность указана в примере NNA 854 Tm A55. m M 3. H l.44 m (b) ЭДС, индуцированная во второй катушке, может быть найдена из уравнения. 3-3b. di I.A e M M 3. H 3.79 V dt t.98 мс. Если предположить, что внешний соленоид пропускает ток I, тогда магнитное поле внутри внешнего соленоида равно B ni. Поток на каждом витке внутреннего соленоида равен B r nir. Взаимная индуктивность дается формулой. 3-. N n l n Ir M M nn r I I l 3. Находим взаимную индуктивность внутреннего контура. Если мы предположим, что внешний соленоид пропускает ток I, то магнитное поле внутри внешнего соленоида равно N B I. Магнитный поток через каждый l контур небольшой катушки равен величине магнитного поля, умноженной на площадь, перпендикулярную полю.Взаимная индуктивность дается формулой. 3-. NI N A sin NI N NN Asin BA sin A sin; M l l I I l 4. Мы находим взаимную индуктивность системы, используя уравнение. 3-, с потоком, равным интегралу магнитного поля провода (уравнение 😎 по площади петли. I w M wdr ln I I l l l r l 5. Найдите наведенную ЭДС из уравнения I.8 H. A e 5. A V dt t.36s 9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 7

4 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение 6.Используйте соотношение для индуктивности соленоида, как показано в Примере 3-3. N A l.3h.3 m N 47 витков 7 l A 4 Tm A.m 7. Поскольку ток увеличивается, ЭДС отрицательна. Мы находим самоиндуктивность по формуле di I ts e e.5 V.566 H dt t I.5 A.8 A 8. (a) Число витков можно найти из индуктивности соленоида, которая определяется в Примере NA 4 Tm A8.5m.9 H. H l.7 m (b) Снова примените то же уравнение, решив для числа витков. N A l.9 H.7 м N 8 витков 7 l A 4 Tm A.5 м 9. Мы рисуем катушку как два последовательно соединенных элемента, чистое сопротивление и чистую индуктивность.Существует падение напряжения из-за сопротивления катушки, заданное законом Ома, и наведенная ЭДС из-за индуктивности E катушки, заданная уравнением. Поскольку ток является индуцированным увеличением I, индуктивность будет создавать потенциал разность до ba противодействует возрастающему току, поэтому происходит падение потенциала из-за индуктивности. Разность потенциалов на катушке складывается из двух падений потенциала. di V I 3. A h4.6 A s.3v ab dt. Мы используем результат для индуктивности на единицу длины из примера H m 9 55 H m 7 r 9 4 Tm A ln 55 H m r re.3 м. Л. Р. 3 м. Самоиндукция соленоида, заполненного воздухом, была определена в Примере 3-3. Мы решаем это уравнение для длины трубки, используя диаметр проволоки как длину на виток. on A oal n Al ld 3.H.8 m 7 4 Tm / A.6m dl 46.6 m 46 mr Длина провода равна количеству витков (длина соленоида, деленная на диаметр провода) умножить на окружность поворота. l 46,6 м D 3 м, 49 м км d 8 м 9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси.Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 73

5 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора Сопротивление рассчитывается по удельному сопротивлению, площади и длине провода м, 49 м l.7k 3 A.45 m N A N d. Индуктивность соленоида равна. (Постоянная) длина провода l l 4 равна l Nd, и поэтому, поскольку d.5d, мы также знаем, что N.5N. То, что проволока плотно намотана, дает l Nd. Найдите отношение двух индуктивностей. sol провод N N провод d d sol sol 4 l l l l sol sol sol sol провод N N l провод lsol провод d d sol sol 4 l l l sol sol sol N d N N d N l.5 3. Мы используем уравнение. 3-4 для расчета самоиндукции, где магнитный поток представляет собой интеграл магнитного поля по поперечному сечению тороида. Магнитное поле внутри тороида было рассчитано в Примере 8-. N N r NI N h r B hdr ln I I r r r r r r r dr h 4.(a) При последовательном соединении падение напряжения на каждой катушке индуктивности будет увеличиваться, в то время как токи в каждой катушке индуктивности будут одинаковыми. eee di di di di eq eq dt dt dt dt (b) При параллельном подключении токи в каждой катушке индуктивности прибавляются к эквивалентному току, в то время как падение напряжения на каждой катушке индуктивности такое же, как и эквивалентное падение напряжения. di di di e e e dt dt dt eq eq Следовательно, катушки индуктивности, включенные последовательно и параллельно, добавляют то же самое, что и резисторы, подключенные последовательно и параллельно. 5. Магнитная энергия в поле рассчитывается по формуле Запасенная энергия B u Объем B B.6 T Energy Volume r l.5 m.38 m 8.9 J 7 4 Tm A 6. (a) Мы используем уравнение. 4-6, чтобы вычислить плотность энергии в электрическом поле и уравнение. 3-7 для расчета плотности энергии в магнитном поле. у.е. E 8.85 / Н м. N / 4,4 Дж / м Pearson Education, Inc., Верхний Седл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 74

6 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение u B 7 4 Tm / A B.T.59 Дж / м.6 Дж / м (b) Используйте уравнение 4-6, чтобы рассчитать электрическое поле по плотности энергии для магнитного поля, указанной в части (а). 59 Дж / мю E u E 6. N / E 6 3 u B 8 B 8,85 / Нм 7. Мы используем уравнение . 3-7, чтобы рассчитать плотность энергии с магнитным полем, рассчитанным в Примере B 4 Тл м A3.A I 3 3 ub.6 Дж м 8 8,8 м 8. Мы используем уравнение. 3-7, чтобы вычислить плотность магнитной энергии, с магнитным полем, рассчитанным по формуле. 8-. u B 7 4 Tm / A5 A B I I m.6 Дж / м Для расчета плотности электрической энергии по формуле. 4-6, мы должны сначала вычислить электрическое поле на поверхности провода.Электрическое поле будет равно разности напряжений вдоль провода, деленной на длину провода. Мы можем рассчитать падение напряжения, используя закон Ома, а сопротивление — по удельному сопротивлению и диаметру провода. V I Il I E l l lr r u E I E r Дж / м 8 5A.68 м 8,85 / Н · м 3,5 м 9. Мы используем уравнение. 3-7, чтобы рассчитать плотность энергии в тороиде с магнитным полем, рассчитанным в Примере 8-. Мы интегрируем плотность энергии по объему тороида, чтобы получить полную энергию, запасенную в тороиде.Поскольку плотность энергии является функцией только радиуса, мы рассматриваем тороид как цилиндрические оболочки, каждая из которых имеет дифференциальный объем dv rhdr. B NI N I ub r 8 r r N I N I h r dr N I h r U ubdv rhdr ln r 8 r 4 r r 4 r. Магнитное поле между кабелями показано в Примере 3-5. Поскольку магнитное поле зависит только от радиуса, мы используем уравнение. 3-7 для плотности энергии в дифференциальном объеме dv rl dr и интегрировать по радиусу между двумя кабелями. U r I r dr I r udv B rdr ln l l r r 4 r r 4 r 3 9 Pearson Education, Inc., Верхнее седло, штат Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 75

7 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструкторов. Мы создаем петлю Ампера радиуса r, чтобы вычислить магнитное поле внутри провода, используя уравнение. Поскольку результирующее магнитное поле зависит только от радиуса, мы используем уравнение.3-7 для плотности энергии в дифференциальном объеме dv rl dr и проинтегрируем от нуля до радиуса проволоки. I Ir B d l Ienc Br r B U Ir I 3 I udv B rdr rdr 4 l l 4 6 t. Для схемы имеем I Imax e max. Решить для t. tt IIII eet ln II max max I I.95 I t ln ln max I max I I.99I t ln ln max I max I I.999I t ln ln max I max (a) (b) (c) 3. Мы установите ток в формуле. 3- равно 3i и решить для времени. t / I.3I I e t ln (a) Мы устанавливаем I равным 75% от максимального значения в уравнении. 3-9 и решите для постоянной времени.t / t.56 мс I.75I I e.847 мс.85 мс ln.5 ln.5 (b) Сопротивление можно рассчитать по постоянной времени с помощью формулы mh ms 5. (a) Мы используем формулу. 3-6, чтобы определить энергию, запасенную в индукторе, с током, заданным формулой. Уравнение 3-9. V t / U I e (b) Установите энергию из части (a) равной 99,9% от ее максимального значения и решите для времени. V V t / U.999 e t ln (a) В тот момент, когда переключатель замкнут, ток через индуктор не течет. Следовательно, резисторы и можно рассматривать как последовательно включенные. I I I e e, I3 (b) Спустя долгое время после включения переключателя на катушке индуктивности нет падения напряжения, поэтому резисторы и 3 можно рассматривать как параллельные резисторы, включенные последовательно с.9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 76

8 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и индуктивность (c) I I I3, e = I I, I I33 e I I e I I I e I I I I Сразу после размыкания переключателя ток через катушку индуктивности продолжает иметь ту же величину и направление.При открытом переключателе ток не может проходить через ответвление с переключателем. Следовательно, сквозной ток должен быть равен току через 3, но в противоположном направлении. e e I, I, I (d) По прошествии длительного времени без источника напряжения энергия в катушке индуктивности рассеивается, и ток не течет ни по одной из ветвей. I I I3 7. (a) Мы используем уравнение. 3-5, чтобы определить ЭДС в катушке индуктивности как функцию времени. Поскольку экспоненциальный член уменьшается со временем, максимальная ЭДС возникает при t =.e di d t / I t / t / Ie e Ve max V dt dt e. (b) Ток тот же самый непосредственно перед переключателем и сразу после него. Мы используем закон Ома для установившегося тока, чтобы определить I перед переключением переключателя. После включения переключателя тот же ток течет через катушку индуктивности, и, следовательно, этот ток будет течь через резистор. Используя правило петли Кирхгофа, мы вычисляем ЭДС в катушке индуктивности. Это будет максимум при t =. V V t / 55 I, ei e e e max V V 6,6 кВ 8. Постоянный ток — это напряжение, деленное на сопротивление, а постоянная времени — это индуктивность, деленная на сопротивление, уравнение.3-. Чтобы сократить постоянную времени вдвое, мы должны удвоить сопротивление. Если сопротивление увеличивается вдвое, мы должны удвоить напряжение, чтобы поддерживать постоянный ток в установившемся режиме. 44 В В 4 В 48 В 9. Мы используем правило петли Кирхгофа в установившемся режиме (отсутствие падения напряжения на катушке индуктивности) для определения тока в цепи непосредственно перед удалением батареи. Это будет максимальный ток после снятия батареи. Снова используя правило петли Кирхгофа, с током, заданным формулой. 3-, мы вычисляем ЭДС как функцию времени.V V I I 5 — т / т / тк / 8мГн. s t ei e I e V e V e V e e ЭДС на катушке индуктивности является максимальной при t = и имеет значение e max V. 9 Pearson Education, Inc., Верхний Седдлэйвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 77

9 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора N A 3.Мы используем индуктивность соленоида, как показано в примере 3-3 :. sol l (a) Оба соленоида имеют одинаковую площадь и одинаковую длину. Поскольку провод в соленоиде в 5 раз толще провода в соленоиде, у соленоида будет в 5 раз больше витков, чем у соленоида. N A N N l N A N N l (b) Чтобы найти отношение постоянных времени, необходимо знать отношения индуктивности и сопротивления. Поскольку у соленоида в 5 раз больше витков, чем у соленоида, длина провода, используемого для изготовления соленоида, в 5 раз больше, чем у соленоида, или l.5 l, а диаметр проволоки в соленоиде в 5 раз больше, чем в соленоиде, или d. 5d. Используйте это, чтобы определить относительное сопротивление проволоки, а затем соотношение постоянных времени. l lwire l провод провод A d провод провод d l d провод провод провод 3 l l l провод провод провод l d провод провод Awire d провод dwire; = (a) AM-станция, принимаемая радио, является резонансной частотой, заданной уравнением. Мы разделим резонансные частоты, чтобы создать уравнение, связывающее частоты и емкости. Затем мы решаем это уравнение для новой емкости.ff 55 khz 35pF.6nF ff 6kHz (b) Индуктивность получается из уравнения f 6 H 3 4 f 4 55 Hz 35 F 3. (a) Чтобы иметь максимальный ток и не было заряда в начальный момент, мы устанавливаем t = in Уравнения. 3-3 и 3-5, чтобы найти необходимый фазовый коэффициент. I Isin I (t) Isint Icost Q Qcos QQcost Qsin t Дифференциация заряда по времени дает отрицательное значение тока. Мы используем это для записи заряда в te известного максимального тока. dq I I I Q costicos t Q Q (t) sin t dt 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ.Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 78

10 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и цепи переменного тока (b) Как показано на рисунке, прикрепите индуктор к батарее и резистору на продолжительное время, чтобы через него протекал постоянный ток. Затем в момент времени t = нажмите переключатель, последовательно подключив катушку индуктивности к конденсатору.33. (a) Мы запишем частоту колебаний в te емкости, используя уравнение. 3-4, с емкостью параллельных пластин, определяемой формулой. 4-. Затем мы решаем полученное уравнение для расстояния между пластинами. f x 4 A f A / x (b) Для небольших изменений мы можем дифференцировать x и разделить результат на x, чтобы определить дробное изменение. dx 4 A fdf df x f dx 4 A fdf; x 4 A f f x f (c) Вставив данные, мы можем вычислить дробное изменение x. x Гц 6.% x МГц 34. (a) Мы вычисляем резонансную частоту по формуле f 8,45 Гц 8.5 кгц. 75 ч 55 ° F (b) Как показано в уравнении. 3-5, мы устанавливаем пиковый ток равным максимальному заряду (из уравнения 4-), умноженному на угловую частоту. I Q V f 45 F 35 V 8,45 Гц (c) A 6,65 мА Мы используем уравнение. 3-6, чтобы рассчитать максимальную энергию, запасенную в индукторе. 3 U I,75 H A 3,87 Дж 35. (a) Когда энергия равномерно распределяется между конденсатором и катушкой индуктивности, энергия, запасенная в конденсаторе, будет составлять половину начальной энергии в конденсаторе. Мы используем формулу. 4-5, чтобы записать энергию заряда конденсатора в te и найти заряд, когда энергия распределяется поровну.Q Q Q Q (б) Подставим заряд в уравнение. 3-3 и решите на время. T T Q Qcost t cos Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 79

11 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора 36. Поскольку контур теряет 3,5% своей энергии за цикл, это недемпфированные колебания.Мы используем формулу. 4-5 для энергии с зарядом как функции времени, заданной уравнением. Устанавливая изменение энергии равным 3,5% и используя уравнение. 3-8 для определения периода, мы решаем сопротивление. QT Qe cos cos ET T.35 ln (.35) .3563 e EQ cos HF Как и при выводе 3-6, мы устанавливаем полную энергию равной сумме магнитной и электрической энергии с зарядом, определяемым уравнением Затем мы решаем для времени, что энергия составляет 75% от начальной энергии. Q I Q t Q t Q t U UE UB e cos t e sin t e Q Q t.75 e t ln.75 ln Как показано формулой. 3-8, добавление сопротивления уменьшит частоту колебаний. Мы используем формулу. 3-4 для чистой частоты цепи и уравнения. 3-8 для частоты с добавленным сопротивлением, чтобы найти сопротивление. (.5) H k 9,8 F 39. Мы находим частоту из уравнения. 3-3b для реактивного сопротивления катушки индуктивности. X 66 X f f 383 Гц 33 Гц.3 H 4. Реактивное сопротивление конденсатора определяется формулой. 3-5b, (a) (b) X 6 X 9 f 6. Hz 9. F 6 6. f.7 X f. Hz 9. F 9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены.Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 8

12 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и индуктивность 4. Импеданс равен X. Крайние значения f следующие. X макс 6 Гц. F X 6, Гц. F min 6 6 eactance (k) Frequency (Hz) Электронную таблицу, используемую для этой проблемы, можно найти в Media Manager с именем PSE4_ISM_h4.XS, на вкладке Problem Мы находим реактивное сопротивление из уравнения.3-3b, а ток по закону Ома. 3 X f 33,3 Гц. 36 H V V IX I X V.339 A 3,3 A 43. (a) При сопротивление конденсатора бесконечно. Следовательно, параллельная комбинация резистора и конденсатора ведет себя только как резистор, и так оно и есть. Таким образом, полное сопротивление всей цепи равно сопротивлению двух последовательных резисторов. Z (b) При ,, сопротивление конденсатора равно нулю. Следовательно, параллельная комбинация резистора и конденсатора равна нулю. Таким образом, полное сопротивление всей цепи равно сопротивлению только последовательного резистора.Z 44. Мы используем формулу. 3-a для определения импеданса. V V V I I 3.A 6 Гц 94 мГн 45. (a) Мы находим реактивное сопротивление по формуле. 3-5b. X f 66 Hz8.6 F (b) Пиковое значение тока находим из закона Ома. V, V I I A при пике 66 Гц X (a) Поскольку резистор и конденсатор подключены параллельно, на них будет одинаковое падение напряжения. Мы используем закон Ома, чтобы определить ток через резистор и уравнение. 3-5, чтобы определить ток через конденсатор. Полный ток — это сумма токов на каждом элементе.9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 8

13 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструкторов V V I; I V f X Гц.35 F 6 I V f f I I V f V f 49 6 Гц.35 F.67 6.% (б) Повторяем часть (а) с частотой 6, Гц. 6 I 49 6, Гц.35 F% I I, Гц. 35 F 47. Мощность рассеивается только в резисторе, поэтому мы используем уравнение рассеяния мощности, полученное в разделе 5-7. avg I P.8A 35 87W.9kW 48. Импеданс цепи определяется формулой. 3-8а без емкостного реактивного сопротивления. Реактивное сопротивление катушки индуктивности определяется формулой. 3-3b. 3 (a) Z X 4 f Гц.6 H (b) Z X 4 f Hz.6 H Импеданс цепи определяется формулой. 3-8a без индуктивного сопротивления. Реактивное сопротивление конденсатора определяется формулой. 3-5b. (а) Z X f 4 сиг. Рис. (б) Z X Гц 6.8 F f 4 6 Гц 6,8 F 5. Полное сопротивление находим по формуле V V Z 7 3 I 7 A 5. Импеданс определяется формулой. 3-8a без емкостного реактивного сопротивления. Z X f 4 4 6 Гц f 6 Z Z f 4 f Гц Гц 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 8

14 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение Гц f 46 Гц 4 6 Гц H 645 Гц.6 кгц 5. (a) Ток — это среднеквадратичное значение напряжения, деленное на полное сопротивление. Импеданс дается формулой. 3-8a без индуктивного реактивного сопротивления, Z X. f I V V Z 38 4 f Гц.8 F V.379 A.4 A V 543 (b) Фазовый угол определяется уравнением. 3-9a без индуктивного сопротивления. 6 X 6.Hz.8 F f tan tan tan 4 38 Ток опережает напряжение источника. (c) Рассеиваемая мощность определяется как P I.379A W (d) Показание напряжения — это ток, умноженный на сопротивление или реактивное сопротивление элемента. V I.379 A V 9 В сиг. рис..379 A I V I X 78.88 В 79 В 6 f 6. Гц. 8 F Обратите внимание, что, поскольку максимальные напряжения возникают в разное время, эти два показания не добавляют к приложенному напряжению V. 53. Мы используем напряжение на резисторе для определения тока через схема. Затем, используя ток и напряжение на конденсаторе в формуле. 3-5 определяем частоту. V, I I V, f I V, 3. V f 4 Гц 6 В V V ,, Поскольку напряжения на резисторе и конденсаторе не совпадают по фазе, напряжение на источнике питания не будет суммой их напряжений.9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 83

15 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора 54. Полный импеданс определяется формулой. 3-8а. Z X X f f Гц 3. H 4 9. Hz6.5 F k Фазовый угол определяется уравнением. 3-9а. f X X f загар загар 4.Гц3. H. Hz tan 6.5 F tan Напряжение отстает от тока или ток опережает напряжение. Ток определяется по формуле V 75V I 8.3 A Z (a) Ток — это напряжение, деленное на импеданс. Импеданс дается формулой. 3-8a без емкостного реактивного сопротивления. Z X f. V V V I Z 4 f Hz.5H V.4 A (b) Фазовый угол определяется формулой. 3-9а без емкостного реактивного сопротивления. X 6. Hz.5H f tan tan tan Ток отстает от напряжения источника. (c) Рассеиваемая мощность определяется как P I.4 A W (d) Показание напряжения — это ток, умноженный на сопротивление или реактивное сопротивление элемента.V I.4 AVVVIXI f.4 A 6. Hz.5H.5V Обратите внимание, что, поскольку максимальные напряжения возникают в разное время, два показания не прибавляются к приложенному напряжению V. 9 Pearson Education, Inc., Верхнее седло ивер, штат Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 84

16 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение 56.(а) Ток определяется по напряжению и импедансу. Импеданс дается формулой. 3-8а. Z X X f f. 6 Гц. 35 Гц Гц6 F V 45V I.565A.5A Z (b) Используйте уравнение 3-9а, чтобы найти фазовый угол. f XX f tan tan 6Hz. 35H 6 6Hz 6 F tan tan 88 .. (c) Рассеиваемая мощность определяется P I.565A..5W 57. Для того, чтобы ток и напряжение были синфазными, реактивные сопротивления конденсатора и индуктор должны быть равны. Уравнивание двух реактивных сопротивлений позволяет нам определить емкость. X f X 7.8F f 4 f 4 36Hz.5H 58. Лампочка действует как резистор, включенный последовательно с индуктором.Используя желаемое напряжение на резисторе и мощность, рассеиваемую лампочкой, мы рассчитываем ток в цепи и сопротивление. Затем, используя этот ток и напряжение цепи, мы вычисляем полное сопротивление цепи (уравнение 3-7) и требуемую индуктивность (уравнение 3-8b). P 75W V, V I.65A 9 V V I.65A V, Z f I V 4 V 9.88 H f I 6 Hz.65 A 59. Мы умножаем мгновенный ток на мгновенное напряжение, чтобы вычислить мгновенную мощность. Затем, используя тригонометрическое тождество для суммирования синусоидальных аргументов (на задней обложке текста), мы можем упростить результат.Мы интегрируем мощность за полный период и делим результат на период, чтобы вычислить среднюю мощность. P IV I sint V sin t I V sint sintcos sincost IV sin tcos sintcostsin 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 85

17 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора T P PdT I V sin tcos sin tcos tsin dt T IV cos sin tdt IVsin sintcos tdt IV cos IV sin t IV cos 6.Учитывая сопротивление, индуктивность, емкость и частоту, мы рассчитываем полное сопротивление цепи, используя формулу. 3-8b. X f66 Гц.5 H 3.67 X.57 f 6 66 Гц. F Z X X (a) Из импеданса и пикового напряжения мы вычисляем пиковый ток, используя уравнение V 34 V I.5 A.3 A Z 5.95 (b) Мы вычисляем фазовый угол тока от напряжения источника, используя уравнение. 3-9а. X X tan tan (c) Мы умножаем пиковый ток на сопротивление, чтобы получить максимальное напряжение на резисторе. Напряжение на резисторе синфазно с током, поэтому угол сдвига фаз такой же, как в части (b).V, I.5 A5 34 В; 6.4 (d) Мы умножаем пиковый ток на индуктивное сопротивление, чтобы рассчитать пиковое напряжение на катушке индуктивности. Напряжение в катушке индуктивности на 9º опережает текущее. Вычитание разности фаз между током и источником из 9º между током и пиковым напряжением индуктора дает фазовый угол между напряжением источника и индуктивным пиковым напряжением. V, IX.5 A V (e) Мы умножаем пиковый ток на емкостное сопротивление, чтобы вычислить пиковое напряжение на конденсаторе.Вычитание разности фаз между током и источником из -9º между током и пиковым напряжением конденсатора дает фазовый угол между напряжением источника и пиковым напряжением конденсатора. V, IX.5 A.57 7 V Используя уравнение. 3-3b мы вычисляем полное сопротивление катушки индуктивности. Затем мы устанавливаем фазовый сдвиг в формуле. 3-9a равняется 5º и решает вопрос о сопротивлении. Мы рассчитываем выходное напряжение, умножая ток в цепи, по формуле. 3-7, индуктивным сопротивлением (уравнение 3-3b). X f75 Гц.55 H 6,48 X X 6,48 коричневый загар загар 5 9 Pearson Education, Inc., Верхнее Седлэйвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 86

18 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение Voutput V I 9,7 V V IZ Z Резонансная частота находится из уравнения Сопротивление не влияет на резонансную частоту. f 6. H 38 F Гц 63.Мы вычисляем резонансную частоту, используя формулу. 3-3 с индуктивностью и емкостью, приведенными в примере. Мы используем формулу. 3-3, чтобы рассчитать рассеиваемую мощность с импедансом, равным сопротивлению. f 65 Гц 6,3 H. F 9.V V V P IV cos V 34 Вт (a) Емкость определяется по резонансной частоте, уравнение f f h43. Гц (б) В резонансе импеданс — это сопротивление, поэтому ток определяется законом Ома. Vpeak 36 В I 35,8 мА, пик F 65. (a) Пиковое напряжение на конденсаторе — это пиковый ток, умноженный на емкостное реактивное сопротивление.Мы рассчитываем ток в цепи, разделив напряжение источника на импеданс, где в резонансе импеданс равен сопротивлению. V V V V XI T f f (б) Мы устанавливаем усиление равным 5 и решаем сопротивление. T 3 9 f f 5 Гц 5. F 66. (a) Мы вычисляем резонансную частоту на основе индуктивности и емкости, используя уравнение (3). f 46 Гц кГц 9,55 H. F (b) Мы используем результат задачи 65 для расчета напряжения на конденсаторе. В. В В 4 В 9 f 35. F46 Гц (в) Делим напряжение на конденсаторе источником напряжения.V 4 V V. V 9 Pearson Education, Inc., Верхний Седдл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 87

19 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора 67. (a) Мы запишем среднюю мощность, используя уравнение. 3-3, с током in te импеданса (уравнение 3-7) и коэффициентом мощности te сопротивления и импеданса (уравнение.3-9б). Наконец, мы запишем импеданс, используя формулу. 3-8b. V V V cos P I V Z V Z Z (b) Рассеиваемая мощность будет максимальной, когда индуктивное реактивное сопротивление равно емкостному реактивному сопротивлению, которое является резонансной частотой. f (c) Мы устанавливаем рассеиваемую мощность равной ½ максимальной рассеиваемой мощности и решаем угловые частоты. V V P Pmax 4 Мы требуем, чтобы угловые частоты были положительными, а для резкого пика — 4. Угловая ширина тогда будет разницей между двумя положительными частотами.68. (а) Запишем заряд конденсатора по формуле. 4-, где падение напряжения на конденсаторе — это индуктивная емкость, умноженная на ток в цепи (уравнение 3-5a), а ток в цепи определяется с использованием напряжения источника и полного сопротивления цепи (уравнения 3-7 и 3-8b). . V V V Q V IX X Z (б) Мы устанавливаем производную заряда по частоте равной нулю, чтобы вычислить частоту, на которой заряд является максимальным. 3 dq d V V 4 4/3 d d (c) Амплитуда вынужденного затухающего гармонического колебания задается уравнением. Это эквивалентно схеме с F V, k /, m и b.69. Так как цепь находится в резонансе, мы используем формулу. 3-3 для резонансной частоты, чтобы определить необходимую индуктивность. Мы устанавливаем эту индуктивность равной индуктивности соленоида, вычисленной в Примере 3-3, с площадью, равной площади круга радиуса r, числом витков, равным длине провода, деленной на окружность витка, и длина соленоида равна диаметру провода, умноженному на количество витков. Решаем получившееся уравнение на количество витков.9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 88

20 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение в проводе r N A r 4 для Nd Гц. F4 Tm A.m по проводу N 3 d. м 37 витков 7. Мощность на каждой стороне трансформатора должна быть одинаковой. Мы заменяем токи в уравнении мощности на количество витков в двух катушках, используя уравнение. Затем мы решаем отношение витков.Z p I N s p Pp IpZp Ps IsZs Z s I p Ns N 3 p Zp N Z 8. s s 7. (a) Мы вычисляем индуктивность по резонансной частоте. f.398 H.4H 3 4 f 9 o 4 7 Гц. F (b) Мы устанавливаем начальную энергию в электрическом поле, используя уравнение. 4-5, равная максимальной энергии в магнитном поле, уравнение. 3-6, и вычислите максимальный ток. V V I max Imax 9. FV.3984 H.8A (c) Максимальная энергия в катушке индуктивности равна начальной энергии в конденсаторе. 9, max U V. F V 6J 7. Мы используем уравнение. 3-6, чтобы вычислить начальную энергию, запасенную в индукторе.5 U I.6H.5A 7,5 Дж. Мы устанавливаем энергию в катушке индуктивности, в пять раз превышающую начальную энергию, и решаем значение тока. Мы устанавливаем ток равным начальному току плюс скорость увеличения, умноженную на время, и решаем для времени. UJUI I.8mA.6H I I.8mA 5.mA II t t.79s 78.mA / s 73. Когда токи приобретут свои установившиеся значения, конденсатор будет полностью заряжен, и ток через него не будет протекать. конденсатор. В это время падение напряжения на катушке индуктивности будет нулевым, поскольку ток, протекающий через катушку индуктивности, является постоянным.Следовательно, сквозной ток равен нулю, и резисторы 3 и 3 можно рассматривать как последовательно включенные. 9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 89 5

21 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструкторов V V I I.4 ma; I k 74. (a) Собственная индуктивность записывается в te магнитного потока в тороиде с помощью уравнения. Мы устанавливаем поток равным магнитному полю тороида из примера 8-.Поле зависит от радиуса соленоида, но если диаметр петель соленоида мал по сравнению с радиусом соленоида, его можно считать приблизительно постоянным. N N d 4 NI r B N d I I I 8r Это соответствует индуктивности соленоида, длина которого равна l r. (b) Мы вычисляем значение индуктивности по заданным данным, причем r равно половине диаметра. 7 4 т м / а55. м N d 58 H 8r 8,33 м 75. Мы используем уравнение. 3-4 для расчета самоиндукции между двумя проводами.Мы рассчитываем поток, интегрируя магнитное поле от двух проводов, используя уравнение. 8- в области между двумя проводами. Разделив индуктивность на длину провода, получим индуктивность на единицу длины. lr r B I I h l hdr dr I I r r r r l r lr lr lr r lr ln rln r ln ln ln h l r r r l r 76. Магнитная энергия — это плотность энергии (уравнение 3-7), умноженная на объем сферической оболочки, окружающей Землю. 4 B.5 T U ubv 4r h m 5. m.5 J 4 TmA 77. (a) Для слабозатухающих колебаний заряд конденсатора определяется формулой.3-9, с. Дифференциация тока по времени дает ток в цепи. t dq t Qt () Qe cos t; It () Qe cost sint dt Полная энергия — это сумма энергии, запасенной в конденсаторе (уравнение 4-5), и энергии, запасенной в катушке индуктивности (уравнение 3-6). Поскольку колебания не затухают (/), косинусный член в токе намного меньше синусоидального члена, и им можно пренебречь. Частота колебаний приблизительно равна незатухающей частоте Eq t t Q I Qe cost Qe sint U U U t Qe Qe cos t sin t t 9 Pearson Education, Inc., Верхнее седло, штат Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 9

22 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и индуктивность (b) Мы дифференцируем энергию по времени, чтобы показать среднее рассеивание мощности. Затем мы устанавливаем потери мощности за цикл, равные сопротивлению, умноженному на квадрат тока. Для слегка затухающих колебаний экспоненциальный член не сильно меняется за один цикл, в то время как член в квадрате синуса в среднем составляет ½.t t du d Qe Qe dt dt t t t Q e PI Q e sin tq e Изменение мощности в цепи равно мощности, рассеиваемой резистором. 78. Последовательное включение индуктора с устройством защитит его от внезапных скачков тока. Прирост тока в цепи задается следующим образом: Eq V t max t I e I e. Максимальный ток составляет 33 мА, а через 75 микросекунд ток должен иметь значение 7,5 мА. Используйте эти данные для определения индуктивности. I I e e max I t t I max 6 75 сек 5 t 7,5 мА ln I ln I 33 мА макс 4.4 H Подключите индуктивность номиналом 4,4 H последовательно к устройству. 79. Мы используем правило петли Кирхгофа, чтобы приравнять входное напряжение к падению напряжения на катушке индуктивности и резисторе. Затем мы умножаем обе части уравнения на интегрирующий коэффициент e и интегрируем правую часть уравнения t t t, используя замену u на u Ie и du die Ie dt di Vin I dt di dt t For / t, e. Принятие экспоненциального члена равным единице с обеих сторон уравнения дает желаемые результаты. Vindt Vout t t t t Vine dt Ie dt du I e Vout e 8.(а) Поскольку конденсатор и резистор включены последовательно, полное сопротивление цепи определяется формулой 3-8а. Разделите напряжение источника на импеданс, чтобы определить ток в цепи. Наконец, умножьте ток на сопротивление, чтобы определить падение напряжения на резисторе. Vin Vin V I Z f 9 Pearson Education, Inc., Верхний Седлэйвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку 9

23 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора 3 мв Гц.6 F 3 мВ (б) повторить расчет с частотой 6. кгц. 3 мВ55 В 3 мВ 55 6 Гц. 6 F Таким образом, конденсатор пропускает более высокую частоту, но ослабляет более низкую частоту. 8. (a) Мы интегрируем мощность непосредственно из тока и напряжения в течение одного цикла. T P IVdt Isin tvsin t 9 dt Isin tvcos tdt T sin t IV IV sin 4 (b) Мы применяем уравнение. 3–3, с 9. 9 Pearson Education, Inc., Верхний Седдл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, поскольку они 9 sin P I V cos9 Как и ожидалось, средняя мощность одинакова для обоих методов расчета.8. Поскольку ток отстает от напряжения, одним из элементов схемы должен быть индуктор. Поскольку угол меньше 9º, другим элементом должен быть резистор. Мы используем 3-9a, чтобы записать сопротивление как импеданс. Затем, используя уравнение. 3-7, чтобы определить импеданс по напряжению и току и уравнению. 3-8b, мы решаем неизвестные индуктивность и сопротивление. f tan fcot V Z f fcot f f кроватка I V V = 5,5 мГн 5 мГн детская кроватка 6 Гц 5,6 A детская кроватка 65 f детская кроватка 6 Гц 5,5 мГн детская кроватка Мы используем уравнение. 3-8b для расчета импеданса при 6 Гц.Затем мы удваиваем этот результат и определяем требуемую частоту. Z f 35 6Hz.44 H 354 4Z Z f f.khz.44h 84. (a) Мы рассчитываем емкостное реактивное сопротивление по формуле 3-5b. Затем, используя сопротивление и емкостное реактивное сопротивление, мы рассчитываем полное сопротивление. Наконец, мы используем формулу. 3-7 для расчета силы тока. X f 6.Hz.8 F Z X

24 глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение В В I.38 мА. 4 мА Z 5887 (b) Мы вычисляем фазовый угол, используя уравнение. 3-9а. X 474 tan tan (c) Средняя мощность рассчитывается по формуле P I V cos.4avcos W (d) Вольтметр считывает напряжение на каждом элементе. Мы рассчитываем напряжение, умножая ток, проходящий через элемент, на сопротивление или емкостное сопротивление. V I.38mA 5.7k 6V V I X.38mA V Обратите внимание, что, поскольку напряжения не совпадают по фазе, они не суммируются с приложенным напряжением. Однако, поскольку они сдвинуты по фазе на 9º, их квадраты суммируются с квадратом входного напряжения. 85. Сопротивление находим по закону Ома с постоянным напряжением и током. Когда затем рассчитайте импеданс от переменного напряжения и тока, и используя уравнение.3-8b. V 45V V V 8; Z 3.58 I.5A I 3.8A Z f 69 мГн f 6 Гц 86. (a) Из текста задачи, коэффициент добротности — это отношение напряжения на конденсаторе или катушке индуктивности к напряжению на резисторе при резонансе. Резонансная частота задается формулой V I X f res Q V I res (б) Найдите индуктивность по резонансной частоте, а сопротивление по добротности. f H.5 H f 4. F. Hz Q H Q 35. F 87. Мы вычисляем период колебаний, деленный на угловую частоту. Затем установите общую энергию системы в начале каждого цикла, равную заряду конденсатора, как указано в формуле.4-5, с зарядом по формуле. 3-9, со стоимостью, тт. Мы берем разницу энергий в начале и конце цикла, делим на начальную энергию. При малом затухании аргумент результирующего экспоненциального члена мал, и мы заменяем его первыми двумя te разложения в ряд Тейлора. 9 Pearson Education, Inc., Верхний Сэддл-Айвер, Нью-Джерси. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, так как они 93

25 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора Qe t Qe T Umax t t e t Qe t cos U Q e Q e U Q 88.Мы устанавливаем коэффициент мощности равным сопротивлению, разделенному на импеданс (уравнение 3-8a), с импедансом, записанным в te угловой частоты (уравнение 3-8b). Преобразуем полученное уравнение в квадратное уравнение относительно угловой частоты. Мы разделим положительные угловые частоты на, чтобы определить желаемые частоты. cos Z cos H55 F55 F F H 4,78 F ΩF ΩF рад с ,. 7 рад с FH рад с. 7 рад с f 4 кГц и 33 Гц 89. (a) Мы устанавливаем V V sint и предполагаем, что индуктивное реактивное сопротивление больше, чем емкостное.Ток будет отставать от напряжения на угол. Напряжение на резисторе синфазно с током, а напряжение на катушке индуктивности на 9º опережает ток. Напряжение на конденсаторе меньше напряжения в катушке индуктивности и антипараллельно ему. (b) Согласно диаграмме, ток — это проекция максимального тока на ось y, при этом ток отстает от напряжения на угол. Это тот же угол, полученный в формуле. 3-9а. Величина максимального тока — это напряжение, деленное на импеданс, уравнение.3-8b. V It () Isint sin t; tan 9. (a) Мы используем формулу. 3-8b для расчета импеданса и уравнения. 3-9а, чтобы вычислить фазовый угол. X 754rad s.h 6.59 X 6 754rad s.4 F Z X X k X X tan t 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 94

26 Глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение (b) Мы используем уравнение. 3-3 для получения средней мощности. Мы получаем напряжение, разделив максимальное напряжение на.Ток — это напряжение, деленное на импеданс. V V.95V 3 P I V cos cos cos cos W Z Z 3,4 (c) Ток — это пиковое напряжение, деленное на, а затем деленное на импеданс. V.95V 5 I.87 A 9 A 3 Z 3.4 Напряжение на каждом элементе — это ток, умноженный на сопротивление или реактивное сопротивление элемента. 5 3 В I.87 A 3..67 В 5 В I X.87 A 358.9 В 5 4 В I X.87 A В 9. (a) Импеданс цепи определяется формулой. 3-8b с X X и. Мы разделим величину переменного напряжения на импеданс, чтобы получить величину переменного тока в цепи.Поскольку X X, напряжение будет опережать ток на. Через конденсатор не будет протекать постоянный ток. V V Z I Z V I t sin t (б) Напряжение на конденсаторе в любой момент равно заряду на конденсаторе, деленному на его емкость. Это напряжение является суммой переменного и постоянного напряжения. На катушке индуктивности отсутствует падение постоянного напряжения, поэтому падение постоянного напряжения на конденсаторе равно входному постоянному напряжению. Vout, ac V Q out V V Мы рассматриваем ЭДС как суперпозицию компонентов переменного и постоянного тока.В любой момент времени сумма напряжения на катушке индуктивности и конденсаторе будет равна входному напряжению. Мы используем формулу. 3-5 для расчета падения напряжения на катушке индуктивности. Вычитание падения напряжения на катушке индуктивности из входного напряжения дает выходное напряжение. Наконец, мы вычитаем из постоянного напряжения, чтобы получить выходное переменное напряжение. di d V V V sin t cos t dt dt V sint V Vout Vin V V sint sint VV sintvv sint 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, так как они 95

27 Физика для ученых и инженеров с современной физикой, 4-е издание Руководство по решениям для инструктора V Vout, ac Vout VV sin tt (c) Затухание переменного напряжения наибольшее, когда знаменатель большой.X X sin Мы делим выходное переменное напряжение на входное переменное напряжение, чтобы получить затухание. V V, out V, in V (d) Выход постоянного тока равен входу постоянного тока, поскольку на катушке индуктивности нет падения постоянного напряжения. V V, out 9. Поскольку через конденсатор не протекает постоянный ток, через резистор не будет постоянного тока. Поэтому постоянное напряжение проходит через цепь с небольшим затуханием. Переменный ток в цепи определяется делением входного переменного напряжения на импеданс (уравнение 3-8b). Выходное переменное напряжение получается умножением переменного тока на емкостное реактивное сопротивление.Деление результата на входное переменное напряжение дает затухание. VX V, out V, out IX V X 93. (a) Поскольку три элемента соединены параллельно, в любой момент времени на всех трех элементах будет одинаковое падение напряжения. То есть напряжения на каждом элементе будут совпадать по фазе с источником. Ток в резисторе синфазен с источником напряжения, величина которого определяется законом Ома. V I () t sint (b) Ток через катушку индуктивности будет отставать от напряжения на /, с величиной, равной источнику напряжения, деленному на индуктивное реактивное сопротивление.V I () t sint X (c) Ток через конденсатор опережает напряжение на /, величина которого равна величине источника напряжения, деленной на емкостное реактивное сопротивление. V I () t sint X (d) Полный ток — это сумма токов, протекающих через каждый элемент. Мы используем векторную диаграмму для сложения токов, как было использовано в Разделе 3-8 для сложения напряжений с разными фазами. Чистый ток определяется путем вычитания тока через катушку индуктивности из тока через конденсатор. Затем, используя теорему Пифагора, добавляем ток через резистор.Мы используем функцию тангенса, чтобы найти фазовый угол между источником тока и напряжения. V V V V X X I I I I 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторском праве, поскольку они 96

28 Глава 3 Индуктивность, электромагнитные колебания и напряжение V () sin It t VVXX tan tan VXX (e) Мы делим величину источника напряжения на величину ток, чтобы найти импеданс.(f) Z V V I V 9 Pearson Education, Inc., Upper Saddle iver, NJ. Все права защищены. Этот материал защищен всеми законами об авторских правах, так как 97 Коэффициент мощности — это отношение мощности, рассеиваемой в цепи, к произведению напряжения и тока. V I, I V I VI V V 94. Мы последовательно находим эквивалентные значения для каждого типа элемента. Из эквивалентных значений мы рассчитываем импеданс по формуле. 3-8b. eq eq eq eq eq eq Z 95. Если во вторичной обмотке нет тока, не будет индуцированной ЭДС от взаимной индуктивности.Поэтому мы устанавливаем отношение напряжения к току равным индуктивному реактивному сопротивлению и решаем значение индуктивности. V V V X f.4 H I f I 6 Гц 4,3 A 96. (a) Мы используем уравнение. 4- для расчета емкости, предполагая, что конденсатор с параллельными пластинами. К Н м. 4 мес.3 F. pf 3 d. m (b) Мы используем формулу. 3-5b для расчета емкостного реактивного сопротивления. 6 X M f Гц. F (c) Предполагая, что сопротивление в плазме и в организме человека ничтожно мало по сравнению с емкостным реактивным сопротивлением, рассчитайте ток, разделив напряжение на емкостное реактивное сопротивление.Vo 5 V 4 Io 4,7 A 4 мА 6 X Это не опасный уровень тока.

Решения NCERT для класса 11 Скачать PDF 2019

Скачать бесплатно новый класс 11 Решения NCERT для предметов Бухгалтерский учет, биология, бизнес-исследования, химия, экономика, английский язык, география, экология (EVS), хинди, история, математика, физика, политика Наука, психология, санскрит, социология, урду.

Содержание / указатель

Решения NCERT для класса 11 Скачать PDF

Бухгалтерия NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Решения NCERT для бухгалтерского учета 11 класса для главы 1 Введение в бухгалтерский учет, глава 2 Теоретическая основа бухгалтерского учета, глава 3 Запись транзакций 1, Глава 4 Учет операций 2, Глава 5 Отчет о сверке банковских операций, Глава 6 Пробный баланс и исправление ошибок, Глава 7 Амортизация, резервы и резервы, Глава 8 Переводные векселя и Финансовый учет класса 11 2 Решения NCERT для Главы 1 Финансы Отчетность 1, Глава 2 Финансовая отчетность, Глава 3 Счета из неполных записей, Глава 4 Учет для некоммерческих организаций, Глава 5 Применение компьютеров в бухгалтерском учете, Глава 6 Компьютеризированная система бухгалтерского учета, Глава 7 Структурирование базы данных для бухгалтерского учета, Глава 8 Бухгалтерский учет Система с использованием системы управления базами данных — содержат ответы на решенные вопросы в формате PDF для бесплатной загрузки на основе o n последнее руководство / новый учебный план CBSE.

Финансовый учет Часть 2 Решения NCERT PDF Скачать

Перейти к указателю страницы

Биология Решения NCERT Класс 11 PDF Скачать

для главы 1 «Живой мир», главы 2, биологических классификаций, главы 3 «Царство растений» Глава 4 Царство животных, Глава 5 Морфология цветковых растений, Глава 6 Анатомия цветковых растений, Глава 7 Структурная организация у животных, Глава 8 Клетка, единица жизни, Глава 9 Биомолекулы, Глава 10 Цикл клеток и деление клеток, Глава 11 Транспорт в растениях , Глава 12 Минеральное питание, Глава 13 Фотосинтез у высших растений, Глава 14 Дыхание у растений, Глава 15 Рост и развитие растений, Глава 16 Пищеварение и абсорбция, Глава 17 Дыхание и газообмен, Глава 18 Жидкости организма и кровообращение, Глава 19 Выделение Продукты и их устранение, Глава 20 Передвижение и движение, Глава 21 Нейронный контроль и координация, Глава 22 Химическая координация и интеграция в PDF Скачать.

Перейти к индексу страницы

Бизнес-исследования Решения NCERT Класс 11

Класс 11 Физические решения NCERT для Главы 1 Характер и цель бизнеса, Глава 2 Формы организации бизнеса, Глава 3 Частные, государственные и глобальные предприятия , Глава 4 Деловые услуги, Глава 5 Новые способы ведения бизнеса, Глава 6 Социальные обязанности бизнеса и деловая этика, Глава 7 Создание компании, Глава 8 Источники финансирования бизнеса, Глава 9 Малый бизнес, Глава 10 Внутренняя торговля, Глава 11 Международная Business-I, Chapter 12 International Business-II — содержат ответы на решенные вопросы в формате PDF для бесплатной загрузки на основе последнего руководства / новой программы CBSE Syllabus.

Перейти к указателю страницы

Chemistry NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

для главы 1 Некоторые основные понятия химии, Глава 2 Структура атома, Глава 3 Классификация элементов и периодичность в свойствах, Глава 4 Химическая связь и молекулярная структура, Глава 5 Состояния вещества, Глава 6 Термодинамика, Глава 7 Равновесие, Глава 8 Редокс-реакции, Глава 9 Водород, Глава 10 Элементы S-блока, Глава 11 Элементы P-блока, Глава 12 Органическая химия Некоторые основные принципы и методы , Глава 13 Углеводороды, Глава 14 Химия окружающей среды Скачать PDF.

Перейти к указателю страницы

Решения NCERT для класса 11 Economics Micro, Macro Загрузить PDF

Решения NCERT для экономики 11 класса NCERT для опыта развития подразделения I (1947-90) и экономических реформ с 1991 г., глава 1, Индия Экономика накануне независимости, Глава 2 Индийская экономика 1950-1990 гг., Глава 3 Либерализация Приватизация Глобализация Оценка, Раздел 3 Текущие проблемы, стоящие перед индийской экономикой, Глава 4 Бедность, Глава 5 Формирование человеческого капитала в Индии, Глава 6 Развитие сельских районов, Глава 7 Информатизация роста занятости и связанные с этим вопросы, Глава 8 Инфраструктура, Глава 9 Экологическое устойчивое развитие, Раздел 4 Опыт развития Индии — Сравнение с соседями (OTBA), Глава 10 Сравнительный опыт развития Индии с ее соседями, Статистика для экономики — содержат решенные ответы на вопросы в формате PDF для бесплатной загрузки на основе последнего руководства / нового учебного плана CBSE.

Перейти к индексу страницы

Решения NCERT для 11-го класса, английский Снимок PDF Скачать

Решения для снимков на английском языке для 11-го класса NCERT «Лето красивой белой лошади», «Адрес», «Женитьба Ранги», Альберт Эйнштейн в школе, День матери, Гхат единственного мира, Рождение, Сказка о дынном городе — содержат ответы на решенные вопросы в формате PDF для бесплатной загрузки на основе последнего руководства / новой программы CBSE.

Перейти к указателю страницы

Решения NCERT для статистики класса 11 Скачать PDF

Статистика класса 11 для экономики Решения NCERT для главы 1 Введение, Глава 2 Сбор данных, Глава 3 Организация данных, Презентация главы 4 данных, Глава 5 Меры центральной тенденции, Глава 6 Меры дисперсии, Глава 7 Корреляция, Глава 8 Индексные числа — содержат ответы на решенные вопросы в формате PDF для бесплатной загрузки на основе последнего руководства / новой программы CBSE.

Перейти к указателю страницы

Maths NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Class 11 Maths NCERT Solutions for Chapter 1 Sets, Chapter 2 Relations and Functions, Chapter 3 Trigonometric Functions, Chapter 4 Principle of Mathematical Induction, Chapter 4 5 Комплексные числа и квадратные уравнения, Глава 6 Линейные неравенства, Глава 7 Перестановки и комбинации, Глава 8 Биномиальная теорема, Глава 9 Последовательности и ряды, Глава 10 Прямые линии, Глава 11 Конические сечения, Глава 12 Введение в трехмерную геометрию, Глава 13 Пределы и производные, Глава 14 Математическое мышление, Глава 15 Статистика, Глава 16 Вероятность Скачать PDF.

Перейти к указателю страницы

Physics NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Class 11 Physics Solutions NCERT для Глава 1 Физический мир, Глава 2 Единицы и измерения, Глава 3 Движение по прямой, Глава 4 Движение на плоскости, Глава 5 Законы движения, Глава 6 Рабочая энергия и мощность, Глава 7 Система частиц и вращательное движение, Глава 8 Гравитация, Глава 9 Механические свойства твердых тел, Глава 10 Механические свойства жидкостей, Глава 11 Тепловые свойства вещества , Глава 12 Термодинамика, Глава 13 Кинетическая теория, Глава 14 Колебания, Глава 15 Волны — содержат ответы на решенные вопросы в формате PDF для бесплатной загрузки на основе последнего руководства / новой учебной программы CBSE.

Перейти к указателю страницы

Психология NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Class Psychology Solutions of NCERT Что такое психология? , Глава 2 Методы исследования в психологии, Глава 3 Основы человеческого поведения, Глава 4 Человеческое развитие, Глава 5 Сенсорные, внимательные и перцепционные процессы, обучение, человеческая память, мышление, мотивация и эмоции — содержат ответы на решенные вопросы в формате PDF бесплатно скачать на основе последнего руководства / нового учебного плана CBSE.

2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
В	А	С	С	С	С	Д	С	А	Д	А	В	Д	В	Д	А	А	Д	А	В	Д	Е	С	В	С
26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
Е	В	В	А	Е	А	В	В	Д	Е	Д	А	Д	Е	Е	С	А	В	Е	Е	Д	Е	А	С	В

2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
В	А	С	С	С	С	Д	С	А	Д	А	В	Д	В	Д	А	А	Д	А	В	Д	Е	С	В	С
26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
Е	В	В	А	Е	А	В	В	Д	Е	Д	А	Д	Е	Е	С	А	В	Е	Е	Д	Е	А	С	В

Контрольная работа 11 класс электромагнитные колебания: Контрольная работа по физике Электромагнитные волны 11 класс

Контрольная работа по физике Электромагнитные волны 11 класс

1 вариант

2 вариант

3 вариант

4 вариант

Многовариантные контрольные работы по теме «Электромагнитные колебания». Физика 11 класс (базовый уровень)

Физика 11 класс Контрольная работа «Электромагнитные колебания»

Часть 2.

Часть 3.

Контрольная работа по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток». Базовый уровень Вариант 1

Контрольная работа №2 по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Тест «Электромагнитные колебания» по физике для 11 класса

9702 Ноябрь 2009 г. Документ 42 Рабочие решения | Уровень физики

Документ 42

ГЛАВА 30: Индуктивность, электромагнитные колебания и цепи переменного тока

Решения NCERT для класса 11 Скачать PDF 2019

Решения NCERT для класса 11 Скачать PDF

Бухгалтерия NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Финансовый учет Часть 2 Решения NCERT PDF Скачать

Биология Решения NCERT Класс 11 PDF Скачать

Бизнес-исследования Решения NCERT Класс 11

Chemistry NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Решения NCERT для класса 11 Economics Micro, Macro Загрузить PDF

Решения NCERT для 11-го класса, английский Снимок PDF Скачать

Решения NCERT для статистики класса 11 Скачать PDF

Maths NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Physics NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Психология NCERT Solutions Class 11 PDF Скачать

Добавить комментарий Отменить ответ

2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
В	А	С	С	С	С	Д	С	А	Д	А	В	Д	В	Д	А	А	Д	А	В	Д	Е	С	В	С
26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
Е	В	В	А	Е	А	В	В	Д	Е	Д	А	Д	Е	Е	С	А	В	Е	Е	Д	Е	А	С	В