Zadanie: Matura CKE Listopad 2009 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Zadanie 4. Zwojnica (11 pkt)
Zmiana natężenia prądu o $2 	ext{ A}$ w czasie $0,5 	ext{ s}$ powoduje indukowanie w zwojnicy siły elektromotorycznej $0,5 	ext{ mV}$. Pytanie 1: Oblicz indukcyjność zwojnicy.
[odp_otwarta1] Pytanie 2: Oblicz okres i częstotliwość drgań rezonansowych obwodu utworzonego ze zwojnicy o indukcyjności $125 \,\mu	ext{H}$ i kondensatora o pojemności $28,2 	ext{ nF}$.
[odp_otwarta1] Pytanie 3: Oblicz długość fali. W jakim zakresie fal elektromagnetycznych znajdują się fale emitowane przez układ $RLC$?
[odp_otwarta1] Pytanie 4: Oblicz wartość oporu indukcyjnego i pojemnościowego elementów z poprzedniego zadania dla częstotliwości prądu przemiennego $50 	ext{ Hz}$.
[odp_otwarta1]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Odpowiedź 1: Brak oficjalnego klucza odpowiedzi, podajemy własne rozwiązanie:
$$L=\mu_0\frac{N^2 S}{l}$$ (w treści brak danych liczbowych, więc nie da się podać wartości liczbowej) Odpowiedź 2: Brak oficjalnego klucza odpowiedzi, podajemy własne rozwiązanie:
$T \approx 1{,}18\cdot10^{-5}\ 	ext{s} \approx 11{,}8\ \mu	ext{s}$, $f \approx 8{,}48\cdot10^{4}\ 	ext{Hz} \approx 84{,}8\ 	ext{kHz}$ Odpowiedź 3: Brak oficjalnego klucza odpowiedzi, podajemy własne rozwiązanie:
$\lambda = c/f = 2\pi c\sqrt{LC}$. W treści brakuje danych liczbowych ($L$, $C$ lub $f$). Dla przykładowych $L=1\,	ext{mH}$ i $C=100\,	ext{pF}$ wychodzi $\lambda\approx 6\cdot10^{2}$ m, czyli fale radiowe. Zwykle układ RLC emituje fale radiowe ($\lambda > 1$ mm). Odpowiedź 4: Brak oficjalnego klucza odpowiedzi, podajemy własne rozwiązanie:
$X_L = 2\pi f L \approx 314\,\Omega\cdot\frac{L}{1\,	ext{H}}$, $X_C=\dfrac{1}{2\pi f C}\approx 3183\,\Omega\cdot\frac{1\,\mu	ext{F}}{C}$. Dla przykładowych danych L = 0,1 H i C = 10 µF: $X_L\approx 31{,}4\ \Omega$, $X_C\approx 318\ \Omega$.

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?