Колебательный контур — электрический аналог пружинного маятника: конденсатор играет роль пружины, катушка — роль массы. Все формулы механических колебаний переносятся сюда почти дословно.
Что нужно знать
- В колебательном контуре энергия переходит из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно.
- Формула Томсона: $T = 2\pi\sqrt{LC}$, откуда $\nu = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$.
- Максимальные значения связаны законом сохранения энергии: $\dfrac{C U_m^2}{2} = \dfrac{L I_m^2}{2}$.
- Действующие значения переменного тока меньше амплитудных в $\sqrt{2}$ раз: $I = \dfrac{I_m}{\sqrt{2}}$, $U = \dfrac{U_m}{\sqrt{2}}$. Приборы показывают именно действующие.
- Индуктивное сопротивление $X_L = \omega L$ растёт с частотой, ёмкостное $X_C = \dfrac{1}{\omega C}$ убывает.
- Мощность выделяется только на активном сопротивлении.
- Трансформатор: $\dfrac{U_1}{U_2} = \dfrac{N_1}{N_2} = k$; работает только на переменном токе.
Где чаще всего ошибаются
- Подставляют амплитудные значения там, где речь о показаниях приборов.
- Считают, что трансформатор работает на постоянном токе.
- Складывают активное и реактивное сопротивления как числа, а не по теореме Пифагора.
- В формуле Томсона забывают извлечь корень из произведения $LC$.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 11 класс · Мякишев, 2023 · Глава 4 · Электромагнитные колебания и переменный ток