Номер 10, страница 6, часть 3 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 3. Глава 7. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 36. Переменный электрический ток - номер 10, страница 6.

Условие.

10. На рис. 5, а приведён график зависимости силы индукционного тока $\text{i}$ от времени $\text{t}$. Постройте графики зависимости силы индукционного тока от времени:

с исходным периодом, но амплитудой в 2 раза большей (рис. 5, б);

с исходной амплитудой, но периодом в 2 раза меньшим (рис. 5, в);

с амплитудой и частотой в 2 раза меньшими исходных (рис. 5, г).

$\text{i}$, А

а

1

0,5

0

-0,5

-1

10

20

30

40

50

$\text{t}$, мс

$\text{i}$, А

б

0

$\text{t}$, мс

$\text{i}$, А

в

0

$\text{t}$, мс

$\text{i}$, А

г

0

$\text{t}$, мс

Рис. 5

Решение.

Для решения задачи сначала проанализируем исходный график зависимости силы индукционного тока $i$ от времени $t$, представленный на рисунке 5, а.

Дано:

Из графика 5, а определяем параметры исходных колебаний:

Амплитуда силы тока: $I_{m,а} = 0.5$ А

Период колебаний (время одного полного колебания): $T_а = 20$ мс

$T_а = 20 \times 10^{-3} \text{ с} = 0.02 \text{ с}$

Частота колебаний: $\nu_а = \frac{1}{T_а} = \frac{1}{0.02 \text{ с}} = 50$ Гц

Найти:

Построить графики зависимости $i(t)$ для случаев б, в, г.

Решение:

б) с исходным периодом, но амплитудой в 2 раза большей (рис. 5, б);

Период остается таким же, как и в исходном графике: $T_б = T_а = 20$ мс.

Амплитуда увеличивается в 2 раза: $I_{m,б} = 2 \times I_{m,а} = 2 \times 0.5 \text{ А} = 1.0 \text{ А}$.

Таким образом, график будет представлять собой синусоиду с периодом 20 мс и максимальным значением силы тока 1.0 А и минимальным -1.0 А.

Ответ:

в) с исходной амплитудой, но периодом в 2 раза меньшим (рис. 5, в);

Амплитуда остается такой же, как и в исходном графике: $I_{m,в} = I_{m,а} = 0.5$ А.

Период уменьшается в 2 раза: $T_в = \frac{T_а}{2} = \frac{20 \text{ мс}}{2} = 10$ мс.

Это означает, что колебания будут происходить в 2 раза чаще. За 20 мс пройдет два полных колебания.

Ответ:

г) с амплитудой и частотой в 2 раза меньшими исходных (рис. 5, г).

Амплитуда уменьшается в 2 раза: $I_{m,г} = \frac{I_{m,а}}{2} = \frac{0.5 \text{ А}}{2} = 0.25 \text{ А}$.

Частота уменьшается в 2 раза: $\nu_г = \frac{\nu_а}{2} = \frac{50 \text{ Гц}}{2} = 25 \text{ Гц}$.

Поскольку период и частота обратно пропорциональны ($T = \frac{1}{\nu}$), уменьшение частоты в 2 раза приведет к увеличению периода в 2 раза: $T_г = \frac{1}{\nu_г} = \frac{1}{25 \text{ Гц}} = 0.04 \text{ с} = 40$ мс.

Итак, нужно построить синусоиду с амплитудой 0.25 А и периодом 40 мс.

Ответ: