Ответьте на вопросы, страница 14 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Что необходимо сделать, чтобы в цепи, изображенной на рисунке 10, начались электромагнитные колебания?

Рис. 10. Зарядка конденсатора колебательного контура

Решение

На рисунке 10 изображена электрическая цепь, состоящая из источника постоянного тока, переключателя, конденсатора емкостью $\text{C}$ и катушки индуктивности $\text{L}$. Эта схема представляет собой колебательный контур.

В положении, показанном на рисунке, переключатель подключен к источнику тока. Это позволяет зарядить конденсатор $\text{C}$. Во время зарядки на обкладках конденсатора накапливается электрический заряд (до максимального значения $q_m$), и между ними создается электрическое поле. В этом поле запасается энергия, равная $W_E = \frac{q_m^2}{2C}$.

Электромагнитные колебания в LC-контуре — это периодический процесс преобразования энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно. Чтобы этот процесс начался, необходимо сообщить контуру начальный запас энергии и замкнуть его.

В данном случае начальный запас энергии уже создан — он накоплен в электрическом поле заряженного конденсатора. Чтобы запустить колебания, нужно отключить источник тока и подключить заряженный конденсатор к катушке индуктивности $\text{L}$. Это делается путем перевода переключателя из левого положения в правое.

Как только переключатель будет переведен в правое положение, образуется замкнутая цепь, состоящая только из конденсатора и катушки. Конденсатор начнет разряжаться через катушку, создавая в ней электрический ток. Протекание тока через катушку приведет к возникновению магнитного поля, и энергия начнет переходить из электрической формы (в конденсаторе) в магнитную (в катушке). Этот процесс и является началом свободных электромагнитных колебаний.

Ответ: Чтобы в цепи начались электромагнитные колебания, необходимо переключить ключ из положения, соединяющего конденсатор с источником тока, в положение, соединяющее заряженный конденсатор с катушкой индуктивности.