Опис завдання
Ця вправа допоможе тобі впевнено розібратися з темою «Вимушені електричні коливання. Змінний електричний струм. Генератор змінного струму» з курсу підготовки до ЗНО з фізики. Ти побачиш, чому вільні електромагнітні коливання з часом затухають і що саме заважає їм тривати довго. На прикладі завдання з вибором відповіді ти закріпиш ключову ідею: затухання пов’язане з опором у системі, бо енергія розсіюється (переважно у вигляді тепла).
Далі ти переходиш до важливої частини теми — вимушених коливань. Вони підтримуються зовнішньою електрорушійною силою, яка періодично змінюється. Саме так працює змінний струм: сила струму змінюється за гармонічним законом і може мати фазовий зсув відносно напруги. У вправі зустрічаються типові записи для ЗНО: e = εm sin ωt, i = Im sin(ωt + φ), а також формула для напруги u = Um sin ωt. Так ти вчишся читати фізичну «мову формул» і розуміти, що означають амплітуда, період і фаза.
Окрема увага приділяється генератору змінного струму. Ти повториш принцип: рамка (котушка) обертається в магнітному полі, магнітний потік змінюється за законом Φ = Φm cos ωt, а ЕРС індукції стає синусоїдальною. Це саме той зв’язок між рухом у магнітному полі та появою змінної ЕРС, який часто перевіряють у тестах.
- зрозумієш, через що затухають вільні електричні коливання (опір у колі);
- закріпиш формули для ЕРС, напруги та сили струму у змінному струмі;
- потренуєшся працювати з періодом (наприклад, T = 0,02 с) і з фазовим зсувом φ;
- дізнаєшся, що таке діюче (RMS) значення: I = Im/√2, U = Um/√2, ε = εm/√2;
- повториш формули потужності на активному опорі: P = UI та P = I²R.
Для батьків і вчителів ця вправа зручна тим, що поєднує коротке тестове запитання з важливими теоретичними опорами: причини затухання, суть вимушених коливань, робота генератора та базові розрахункові формули. Виконуй завдання уважно, звіряйся з формулами й тренуйся пояснювати відповідь своїми словами — так підготовка до ЗНО буде справді ефективною.
Пов'язані стандарти
Учасник/учасниця ЗНО повинен/повинна вміти:
- порівнювати особливості коливань та хвиль різної природи, спектри випромінювання та поглинання;
- розв'язувати задачі, застосовіючи фуекціональні залежності між основними фізичними величинами.
