40 / 290
39
Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης – Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ
Ο πυκνωτής χωρητικότητας C
1
έχει φορτιστεί μέσω πηγής συνεχούς τάσης με
φορτίο Q
1
. Tη χρονική στιγμή t
0
= 0 ο διακόπτης Δ
1
κλείνει, οπότε στο κύκλωμα
LC
1
έχουμε αμείωτη ηλεκτρική ταλάντωση. Τη χρονική στιγμή
1
5T
t
4
, όπου Τ η
περίοδος της ταλάντωσης του κυκλώματος LC
1
, o διακόπτης Δ
1
ανοίγει και
ταυτόχρονα κλείνει ο Δ
2
. Το μέγιστο φορτίο Q
2
που θα αποκτήσει ο πυκνωτής
χωρητικότητας C
2
, όπου C
2
= 4C
1
, κατά τη διάρκεια της ηλεκτρικής ταλάντωσης
του κυκλώματος LC
2
θα είναι ίσο με
α)
1
Q
β)
1
Q
2
γ)
1
2Q
(Μονάδες 2)
Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 4)
Απάντηση:
Σωστή απάντηση είναι η (γ)
Τη στιγμή
1
5T
4
t
ισχύει έχω
1
E
U 0
και
B
E
max
U U
B
. Άρα
1
1 1
1
Q
I Q ω I
LC
.
Όταν αλλάζει θέση ο διακόπτης, το δεύτερο κύκλωμα αρχίζει να εκτελεί
αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Το μέγιστο ρεύμα στη δεύτερη ταλάντωση
είναι ίσο με αυτό που διέρρεε το πηνίο τη στιγμή που μετακινήσαμε τον
διακόπτη. Άρα
1
1
2 2
2
2
2
1
2
1
Q LC
I
I Q ω Q
Q
Q 2Q
ω
1 2 LC
/
/
C
L
Δ
1
Δ
2
C
1
2