Решение задач - Урок 3 - Электромагнитные колебания - Колебания и волны

Цель: научить использовать теоретические знания на практике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного материала

- Что представляет собой переменный электрический ток?

- Что называется амплитудным и мгновенным значениями силы переменного тока, напряжения?

- Что называется действующим значением силы переменного тока и напряжения переменного тока?

- Как влияет на величину переменного тока наличие в цепи индуктивности, емкости?

- От чего зависит величина индуктивного и емкостного сопротивления в цепи переменного тока?

- Чему равно полное сопротивление в цепи последовательно включенных активного и реактивного сопротивлений?

- Запишите закон Ома для цепи переменного тока с последовательно включенными активным и реактивным сопротивлениями.

III. Решение задач

1. Какую необходимо взять емкость в колебательном контуре, чтобы при индуктивности 250 мГц можно было бы его настроить на звуковую частоту 500 Гц?

Решение:

(Ответ: С = 0,4 · 10^-6 Ф.)

2. На какую длину волны настроен колебательный контур, если он состоит из катушки с индуктивностью L = q · 10^-3 Гн и плоского конденсатора? Расстояние между пластинами конденсатора d = 1 см, диэлектрическая проницаемость вещества между пластинами конденсатора ε = 800 см².

Решение:

(Ответ: λ ≈ 2350 м.)

3. Найти индуктивность катушек, если амплитуда напряжений на ее концах U₀ = 160 В, амплитуда тока I₀ = 10 А и частота v = 50 Гц.

Решение:

(Ответ: L = 0,051 Гн.)

4. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и воздушного конденсатора, настроен на длину волны λ₁ = 300 м. Расстояние между пластинами конденсатора при этом равно d₁ = 4,8 мм. Каким должно быть это расстояние, чтобы контур был настроен на длину волны λ₂ = 240 м?

Решение:

(Ответ: d₂ = 7,5 мм.)

5. Лампочку для карманного фонаря, рассчитанную на напряжение U = 2,5 В и силу тока I = 0,15 А, соединили последовательно с конденсатором и включили в сеть с напряжением U] = 220 В и частотой v = 50 Гц. Какой должна быть емкость конденсатора, чтобы лампочка горела нормальным накалом? (Ответ: 2,21 мкФ.)

6. Источник переменного тока подключен к последовательному индуктивному сопротивлению, равному 0,2 Гц, и емкости, равной 15 мкФ. Частота источника тока равна 400 Гц, амплитуда силы тока равна 42 мВ. Найдите амплитудное значение ЭДС. (Ответ: ε = 20 В.)

7. Какой мощности переменный ток дойдет до потребителя, если мощность подстанции равна 50 кВт при напряжении 220 В? Угол сдвига фаз равен 12°. Сопротивление линий равно 1,2 Ом. (Ответ: 43,5 кВт.)

IV. Подведение итогов урока

Домашнее задание

Р - 971; Р - 972.