Опишите преобразования энергии в колебательном контуре за период.

👇

Ответ:

новичок604

26.11.2021

Преобразование энергии в колебательном контуре. Допустим, что мы имеем колебательный контур, в котором отсутствует сопротивление проводников, а следовательно, не происходит необратимых преобразований энергии. Реально таких идеальных контуров в природе и технике не существует. Это - идеализация изучить явления, происходящие в контуре. Подключив конденсатор к источнику постоянного напряжения, сообщим колебательному контуру электрическую энергию: Этой энергией обладает электрическое поле конденсатора. После присоединения конденсатора к катушке индуктивности в ней возникнет электрический ток и появится связанное с этим током магнитное поле.При возникновении магнитного поля в катушке возникнет индукционное электрическое поле, которое по правилу Ленца противодействует нарастанию силы тока. Из-за этого сила тока в контуре нарастает не скачком, а постепенно. Прохождение тока по катушке связано с постепенной разрядкой конденсатора. Наконец, наступит такой момент, когда конденсатор окажется полностью разряженным, а сила тока до стигнет максимального значения. К этому моменту энергия электриче- ского поля конденсатора полностью превратится в энергию магнитного поля катушки: : В следующее мгновение сила тока и индукция связанного с ним магнитного поля начинают убывать. Это снова приводит к появлению индукционного электрического поля, которое в этом случае будет противодействовать убыванию силы тока в катушке. В контуре начинается перезарядка конденсатора, электрическое поле которого противодействует росту силы тока. Когда сила тока станет равной нулю, перезарядка конденсатора закончится. К этому моменту энергия магнитного поля целиком преобразуется в энергию электрического поля. Далее процесс повторится с той только разницей, что изменятся направления тока, линий напряженности электрического поля в конденсаторе и линий индукции магнитного поля катушки . Итак, при разряде конденсатора через катушку индуктивности в образовавшейся цепи возникают электрические колебания. В процессе этих колебаний происходит периодическое превращение энергии электрического поля в энергию магнитного поля и энергии магнитного поля в энергию электрического поля: Полная энергия электрических колебаний в любой момент времени равна сумме энергий электрического и машитного полей: По закону сохранения энергии полная энергия идеального контура постоянна: где i мгновенное значение силы тока в контуре, а u-мгновенное значение напряжения на конденсаторе. Ее можно выразить через максимальные значения энергии электрического поля конденсатора или энергии магнитного поля катушки следующим образом: Поэтому:

4,6(13 оценок)

Открыть все ответы

Ответ:

Рара15рара1

26.11.2021

Для начала надо найти массу свинца
масса=объем *плотность свинца
плотность - это табличное значение
а объем переводим , это будет 10 в -5 степени м³
значения плотности честно не помню

дальше сначала идет нагревание потом плавление
Q1=Cm(t2-t1)
t1=20
t2-температура плавления , табличное значение
С-удельная теплоемкость свинца, табличное значение
Q2=лямбда*m
лямбда- удельная теплота плавления , табличное значение
а потом прибавляешь эти 2 значения

где табличные значения , я их правда не помню , они должны быть в учебнике

4,6(56 оценок)

Ответ:

IgroNUB

26.11.2021

Нарисуйте картинку. Угол между центром кольца и вертикалью назовем $\Phi$ . Угол, на который повернулось колесо (само) относительно состояния в положении равновесия, обозначим $\varphi$ . Радиус кольца -

, радиус ямы -

.
В задаче три вида энергии: кинетическая поступательного движения, кинетическая вращательного и потенциальная. Посчитаем каждую из них глядя на картинку.
Кин. эн. поступ. движения:
$T_\mathrm{tr.}=\frac 12 mv_\mathrm{m.c.}=\frac 12 m (R-r)^2\dot\Phi^2;$
Вращательного:
$T_\mathrm{spin}=\frac 12 mr^2\dot\varphi^2=\frac 12 mR^2\dot\Phi^2$
(здесь использована кинематическая связь между углами $\varphi r=\Phi R$ )
И потенциальная:
$\Pi=mgh_\mathrm{m.c.}=mg(R-r)(1-\cos \Phi)=\frac 12mg(R-r) \Phi^2$
(последнее равенство, на самом деле, приближенное. Здесь использована малость угла $\Phi$ , а именно, первые два члена разложения косинуса в ряд Тейлора: $\cos x=1-\frac{x^2}{2}+o(x^4)$ ).
Полная энергия в процессе движения, конечно, сохраняется. Так и запишем.
$\frac 12 m(R-r)^2\dot\Phi^2+\frac 12 mR^2\dot\Phi^2+\frac 12mg(R-r)\Phi^2=\mathrm{const}.$
Вообще, по школьному алгоритму нужно сейчас это уравнение продифференцировать по времени, но можно этого и не делать, а вместо этого сказать такие слова: уравнение вида $\dot y^2+\omega^2 y^2=\mathrm{const}$ является тем, что в теоретической механике называется первым интегралом уравнения гармонического осциллятора $\ddot y+\omega^2 y=0$ . Омеги, стоящие перед вторыми членами в этих уравнениях в силу некоторых, скорее даже, математических причин, совпадают.
Ну и все тогда, пишем квадрат круговой частоты, внимательно глядя на закон сохранения энергии.
$\omega^2=\frac{mg(R-r)}{m(R-r)^2+mR^2}\longrightarrow\boxed{T=2\pi\left(\frac{(R-r)^2+R^2}{g(R-r)}\right)^{1/2}}$
Обратите внимание, что ответ не зависит от массы кольца!

P.S. можно похулиганить немножко, предположив, что r^2=o(R)

, то есть, что радиус ямы намного больше радиуса кольца. Тогда выражение для периода вырождается в соответствии с предположением (по рабоче-крестьянски, мы тут пренебрегаем квадратом радиуса кольца), в более красивый ответ: $T=\pi\sqrt{\frac{2g}{R}}.$
Обратите внимание, что в этом приближении ответ не зависит даже от радиуса кольца, но зависит, конечно, от радиуса ямы (который в условии очень напрасно не дан). Последнее легко видеть, положив радиус ямы равным бесконечности. Тогда у нас задача превращается в катание колеса по плоскости. В этом случае никаких колебаний нет, а формально, их период равен бесконечности. Теперь ясно, что ответ обязательно должен зависеть от радиуса ямы.

4,5(51 оценок)

Это интересно:

Компьютеры-и-электроника

28.07.2022

Как отправить видео: подробный гайд...

Кулинария-и-гостеприимство

14.01.2022

Как готовить подпаленную кукурузу на гриле: простой рецепт и полезные советы...

Финансы-и-бизнес

12.06.2020

Как создать маркетинговый календарь: советы для бизнеса...

Образование-и-коммуникации