Ответьте на вопросы, страница 17 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему при увеличении силы тока в колебательном контуре направление индукционного тока в катушке связи имеет противоположное значение?

2. Почему в автоколебательных системах подача энергии от источника тока должна происходить в строго определенный момент времени?

1. Это явление объясняется законом электромагнитной индукции, а именно правилом Ленца. Согласно этому правилу, индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которое его вызвало.

Когда сила тока в колебательном контуре увеличивается, создаваемое им магнитное поле также усиливается. Это приводит к увеличению магнитного потока, пронизывающего катушку связи. В ответ на это изменение, в катушке связи возникает индукционный ток. Чтобы противодействовать росту внешнего магнитного потока, этот индукционный ток должен создать собственное магнитное поле, направленное в противоположную сторону. Согласно правилу правой руки (или правилу буравчика), для создания поля противоположного направления ток в катушке связи должен течь в направлении, противоположном току в колебательном контуре.

Ответ: Направление индукционного тока определяется правилом Ленца. При увеличении тока в колебательном контуре возрастает создаваемый им магнитный поток. Чтобы скомпенсировать это возрастание, индукционный ток в катушке связи создает встречное магнитное поле, а для этого он должен быть направлен противоположно току в контуре.

2. Автоколебательные системы предназначены для поддержания незатухающих колебаний. В любой реальной системе существуют потери энергии (например, из-за электрического сопротивления в контуре или трения в механической системе), которые без внешней подпитки привели бы к затуханию колебаний.

Чтобы колебания не затухали, необходимо компенсировать эти потери, поставляя в систему энергию от внешнего источника. Ключевым условием для поддержания стабильных колебаний является то, что энергия должна поставляться в такт с собственными колебаниями системы, то есть синфазно. Если подавать энергию в правильный момент (например, когда скорость в колебательной системе максимальна и направлена в нужную сторону), она будет усиливать колебания, компенсируя потери. Если же подавать энергию в случайный момент или в противофазе, она будет мешать колебательному процессу, тормозить его и может привести к срыву колебаний. Это аналогично раскачиванию качелей: чтобы они качались выше, их нужно толкать в строго определенные моменты времени, совпадающие с их движением. В автоколебательных системах за эту синхронизацию отвечает механизм обратной связи.

Ответ: Подача энергии в строго определенный момент времени необходима для того, чтобы восполнять энергетические потери в системе в такт с ее собственными колебаниями (синфазно). Это позволяет поддерживать постоянную амплитуду и не нарушать сам колебательный процесс. Подача энергии в неправильный момент приведет к нестабильности или затуханию колебаний.