Номер 5, страница 161 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
12.3. Сила тока в катушке, заряд и напряжение на конденсаторе. 12. Электромагнитные колебания и волны - номер 5, страница 161.
№5 (с. 161)
Решение. №5 (с. 161)

Решение 2. №5 (с. 161)
Дано
$q_{max} = 4 \text{ мкКл} = 4 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$
$T = 4 \text{ мкс} = 4 \cdot 10^{-6} \text{ с}$
Найти:
$i(t)$ — закон изменения силы тока.
Решение:
Общий вид закона изменения заряда в колебательном контуре: $q(t) = q_{max} \sin(\omega t + \phi_0)$.
Из графика видно, что колебания заряда происходят по закону синуса, так как в начальный момент времени ($t=0$) заряд равен нулю ($q=0$), а затем возрастает. Это означает, что начальная фаза колебаний $\phi_0 = 0$.
Таким образом, уравнение для заряда имеет вид:
$q(t) = q_{max} \sin(\omega t)$
Из графика определяем амплитуду заряда $q_{max}$ и период колебаний $T$:
Амплитуда заряда: $q_{max} = 4 \text{ мкКл} = 4 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$.
Период колебаний: $T = 4 \text{ мкс} = 4 \cdot 10^{-6} \text{ с}$.
Вычислим циклическую (круговую) частоту колебаний $\omega$:
$\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{4 \cdot 10^{-6} \text{ с}} = 0.5\pi \cdot 10^6 \text{ рад/с} = 5\pi \cdot 10^5 \text{ рад/с}$.
Сила тока $i(t)$ по определению является первой производной заряда по времени $q'(t)$:
$i(t) = q'(t) = \frac{d}{dt}(q_{max} \sin(\omega t)) = q_{max} \cdot \omega \cdot \cos(\omega t)$.
Из полученного выражения видно, что колебания силы тока опережают колебания заряда по фазе на $\frac{\pi}{2}$ (происходят по закону косинуса), а амплитуда силы тока $I_{max}$ вычисляется как:
$I_{max} = q_{max} \cdot \omega = (4 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}) \cdot (5\pi \cdot 10^5 \text{ рад/с}) = 2\pi \text{ А}$.
Подставив найденные значения амплитуды тока $I_{max}$ и циклической частоты $\omega$, получим искомый закон изменения силы тока:
$i(t) = 2\pi \cos(5\pi \cdot 10^5 t)$.
В данном уравнении все величины выражены в системе СИ: сила тока $i$ в Амперах, время $t$ в секундах.
Ответ: $i(t) = 2\pi \cos(5\pi \cdot 10^5 t)$ (в СИ).
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 5 расположенного на странице 161 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №5 (с. 161), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.