Номер 3, страница 57 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

3. От каких физических величин зависит период свободных колебаний в идеальном колебательном контуре?

3.

Решение

Идеальный колебательный контур — это теоретическая модель электрической цепи, состоящей из соединённых последовательно катушки индуктивности и конденсатора. Ключевой особенностью идеального контура является полное отсутствие активного сопротивления ($R=0$). В такой цепи, если сообщить ей энергию (например, зарядив конденсатор), возникнут свободные незатухающие электромагнитные колебания. В процессе этих колебаний энергия электрического поля конденсатора периодически переходит в энергию магнитного поля катушки и обратно.

Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном контуре (период Томсона) определяется по формуле Томсона:

$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$

В данной формуле:

• $T$ — период колебаний, время одного полного цикла.
• $L$ — индуктивность катушки, характеризующая её магнитные свойства.
• $C$ — электроёмкость конденсатора, характеризующая его способность накапливать заряд.

Из этой формулы видно, что период колебаний зависит исключительно от электрофизических параметров самого контура: его индуктивности и ёмкости. Чем больше индуктивность катушки и ёмкость конденсатора, тем больше времени требуется на перезарядку конденсатора и изменение магнитного потока в катушке, и, следовательно, тем больше период колебаний.

Важно отметить, что период свободных колебаний в идеальном контуре не зависит от начальных условий, таких как начальный заряд конденсатора или начальный ток в цепи. Эти величины определяют лишь амплитуду колебаний, но не их частоту или период.

Ответ: Период свободных колебаний в идеальном колебательном контуре зависит от двух физических величин: индуктивности катушки ($L$) и электроёмкости конденсатора ($C$).