2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Электричество и оптика. Задачи на понимание..
Сообщение23.03.2010, 14:37 


21/06/09
214
Есть несколько вопросов по задачам, которые нужно будет объяснить преподавателю, которые спрашивает "на понимание"(формулы ему не важны - важна сама физика задачи).

1) Конденсатор емкостu $C$ заряженный до напряженuя $V_0$, разряжается через катушку uндуктивности $L_1$ . Какой максuмальный ток можно получить в катушке uндуктивностu $L_2$ , еслu замкнуть ключ $K$ в тот момент, когда ток в индуктивностu $L_1$ Максuмален?
Изображение
У меня есть такая идея решения этой задачи

а) Когда ключ разомкнут. В начальный момент времени конденсатор заряжен до напряжения $V_0$, энергия на нем $E_C=\dfrac{CV_0^2}{2}$ через катушку в этот момент не течет ток, затем конденсатор начинает разряжаться. Энергия из конденсатора будет переходить в катушку до полного разряда конденсатора. конденсатор полностью разрядится, ток в катушке индуктивности $L_2$ станет максимальным. Затем конденсатор начнет опять разряжаться.
По закону сохранения энергии
$\dfrac{CV_0^2}{2}=\dfrac{L_1I_1^2}{2}$

$I_1$ -максимальный ток, проходящий через катушку с индуктивностью $L_1$

Из этой формулы можно найти $I_1$

б) Ключ замкнули. Энергия начинает распределяться между двумя катушками индуктивности и конденсатором.
Понятно, что максимальный ток в катушке $L_2$ будет тогда, когда конденсатор еще не успел особо зарядится, он будет не больше, чем $I_1$ но как его найти?)

=======================================================
2) Генератор ЭДС с $\epsilon=\epsilon_0 \sin \omega t$ в момент $t=0$ подключают к катушке индуктивности $L$. Определите зависимость $I(t)$. Активным сопротивлением цепи можно пренебречь. Объясните полученный результат.
Изображение
$\epsilon=-\dfrac{d\Phi}{dt}=-L\dfrac{dI}{dt}$


=> $\dfrac{dI}{dt}=-\dfrac{\epsilon}{L}=-\dfrac{\epsilon_0}{L}\sin \omega t$

=> $I=\int -\dfrac{\epsilon_0}{L}\sin \omega t dt = -\dfrac{\epsilon_0}{L}\int \sin \omega t dt=
\dfrac{\epsilon_0}{L\omega}\cos \omega t + I_0$

Возникает вопрос - почему в начальный момент времени - ток максимален?
Как объяснить полученный результат?

3) Светящаяся точка со скоростью $V_0=0,2$м/с движется по окружности вокруг главной оптической оси собирающей линзы и отстоящей от нее на расстоянии, в $r=1.8F$ (F-фокусное расстояние). Какова скорость движения изображения?!

Насколько я понимаю - угловая скорость светящейся точки и изображения - одна и та же.
Размер предмета характеризуется диаметром $D_0$. $V_0=\dfrac{\omega D_0}{2}$
Размер изображения также характеризуется его диаметром $D_1$, скорость движения изображения $V_1=\dfrac{\omega D_1}{2}$

Их этих формул следует, что $\dfrac{V_0}{V_1}=\dfrac{D_0}{D_1}$

Правильно ли мыслю, как тут дальше можно действовать?)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group