11 класс. Виртуальный эксперимент
Колебательный контур. Графики электромагнитных колебаний.
Задание для дистантного обучения 11-1-pendem.
Напряжение батареи U0 = 0 В.
Индуктивность L = 0 мГн.
Ёмкость C = 0 мкФ.
Заряд
Сила тока
Напряжение
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ: ГРАФИКИ НАПРЯЖЕНИЯ, СИЛЫ ТОКА, ЗАРЯДА.
В этой работе мы будем наблюдать электромагнитные колебания в контуре с конденсатором ёмкостью С и катушкой индуктивностью L (см. схему под графиками). Сопротивление всех проводников в схеме будем полагать равным нулю. Характер колебаний будет определяется периодической электромагнитной силой, действующей на заряды, некоторыми начальными условиями, а также параметрами колебательной системы. Задание. Понять взаимосвязь электромагнитных колебаний с их графиками, а также влияние на них начальных условий и параметров колебательной системы.
Разобраться в этом вам помогут вопросы (см. ниже).
Десятичные дроби вводятся через точку. Ответы нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более 10%. Желаем успеха!
Введите значения начального напряжения U0, индуктивностьи L и ёмкости C (см. ниже). Нажмите кнопку
"График", чтобы увидеть результат на графиках колебаний q(t), i(t), u(t).
Вы можете менять ситуацию движения столько раз, сколько захотите. Не забывайте только каждый раз нажинать на кнопку "График". Вводимые
вами значения имеют ограничения: для напряжения 0 ... 10 В, для индуктивности 1 ... 10 мГн, для ёмкости 5 ... 20 мкФ.
Можно запустить электромагнитные колебания и на анимированном рисунке. Для этого нужно кликнуть кнопку "Батарея". При нажатии на неё к колебательному контуру будет подключена батарея напряжением U0, при отпускании кнопки батарея исчезнет, а получивший заряд конденсатор начнёт разряжаться через катушку, порождая электромагнитные колебания в контуре в течение 10 секунд. Чтобы колебания было удобно наблюдать, нам пришлось замедлить электромагнитные процессы в тысячи раз, по этой причине ни амплитуда, ни период колебаний в анимации не соответствует реальным колебаниям. Рисунок служит лишь для качественного представления об электромагнитных колебаниях.
Экспериментируйте смело!
Старайтесь быть максимально наблюдательными, не кликайте цифры впустую, старайтесь почувствовать, как меняется характер движения в зависимости от ваших манипуляций.
Работать со множеством величин и их графиков может быть сложновато. Будем анализировать поведение величин по одной или попарно. Кстати для удобства вы можете погасить один или несколько графиков,
кликнув кружок нужного цвета под графиком и, не забыв нажать кнопку "График". А узнать точные координаты точки на графике легко: достаточно навести на неё курсор. Результаты ваших наблюдений сумейте превратить в правильные ответы.
Напряжение батареи U0 =
В.
Индуктивность L =
мГн.
Ёмкость С =
мкФ.
1. Почему не происходит колебаний, если задать U0 = 0?
1. Такое значение недопустимо.
2. Чтобы тело начало совершать колебания, системе надо задать начальную энергию, зарядив конденсатор.
3. При большой индуктивности колебания не могут начаться сами.
4. Такой ёмкости не достаточно для начала колебательного процесса.
