Задание 25 ЕГЭ по физике · EE1F4C
Ёмкость колебательного контура
В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, амплитуда силы тока Im = 50 мА. В таблице приведены значения разности потенциалов на обкладках конденсатора, измеренные с точностью до 0,1 В в последовательные моменты времени.
Найдите значение электроёмкости конденсатора.
| t, мкс | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U, В | 0,0 | 2,8 | 4,0 | 2,8 | 0,0 | –2,8 | –4,0 | –2,8 | 0,0 |
Найдите значение электроёмкости конденсатора.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
По таблице максимальное по модулю напряжение на конденсаторе равно амплитуде напряжения:
Um=4,0 В
Напряжение принимает одинаковое значение и одинаково изменяется через 8 мкс, следовательно, период колебаний равен:
T=8 мкс=8⋅10−6 с
Циклическая частота колебаний:
ω=2πT
Для конденсатора I=CdUdt, поэтому для амплитуд гармонических колебаний Im=ωCUm. Выразим электроёмкость:
C=ImωUm=ImT2πUm
Подставим Im=50 мА=0,050 А и найденные значения:
C=0,050⋅8⋅10−62π⋅4,0≈1,6⋅10−8 Ф
Um=4,0 В
Напряжение принимает одинаковое значение и одинаково изменяется через 8 мкс, следовательно, период колебаний равен:
T=8 мкс=8⋅10−6 с
Циклическая частота колебаний:
ω=2πT
Для конденсатора I=CdUdt, поэтому для амплитуд гармонических колебаний Im=ωCUm. Выразим электроёмкость:
C=ImωUm=ImT2πUm
Подставим Im=50 мА=0,050 А и найденные значения:
C=0,050⋅8⋅10−62π⋅4,0≈1,6⋅10−8 Ф
Пример ответа
C≈1,6⋅10−8 Ф=16 нФ
Источник: Открытый банк ФИПИ EE1F4C
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.