Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4103
2017-09-30 
Электрический контур состоит из конденсатора постоянной емкости и катушки, в которую можно вдвигать сердечник. Один сердечник — ферритовый, другой изготовлен из меди. Как изменится частота собственных колебаний контура, если вдвинуть в катушку ферритовый сердечник? Медный?
Решение:
Изменение собственной частоты обусловлено изменением индуктивности катушки. Ферритовый сердечник, намного усиливая магнитное ноле, увеличивает индуктивность катушки. Согласно формуле Томсона период свободных колебаний при этом растет; следовательно, частота уменьшается. Если внести в катушку медный сердечник, то в нем при периодических изменениях магнитного поля катушки возникнут вихревые индукционные токи (токи Фуко). Согласно правилу Ленца магнитное поле этих токов уменьшает магнитное поле катушки, а значит, и ее индуктивность. Частота свободных колебаний возрастет. Правда, возрастет и затухание колебаний за счет нагревания сердечника индукционными токами.
Заметим, что на величину постоянного магнитного поля медный сердечник практически не повлиял бы (магнитная проницаемость $\mu$ меди очень близка к единице). А вот у железа $\mu \gg 1$. Поэтому при введении железного сердечника возникли бы конкурирующие факторы: усиление магнитного поля за счет ферромагнетизма и его ослабление за счет индукционных токов. Однозначно ответить на поставленный в задаче вопрос в этом случае нельзя.
Ответ: частота уменьшится; увеличится.
Электрический контур состоит из конденсатора постоянной емкости и катушки, в которую можно вдвигать сердечник. Один сердечник — ферритовый, другой изготовлен из меди. Как изменится частота собственных колебаний контура, если вдвинуть в катушку ферритовый сердечник? Медный?
Решение:
Изменение собственной частоты обусловлено изменением индуктивности катушки. Ферритовый сердечник, намного усиливая магнитное ноле, увеличивает индуктивность катушки. Согласно формуле Томсона период свободных колебаний при этом растет; следовательно, частота уменьшается. Если внести в катушку медный сердечник, то в нем при периодических изменениях магнитного поля катушки возникнут вихревые индукционные токи (токи Фуко). Согласно правилу Ленца магнитное поле этих токов уменьшает магнитное поле катушки, а значит, и ее индуктивность. Частота свободных колебаний возрастет. Правда, возрастет и затухание колебаний за счет нагревания сердечника индукционными токами.
Заметим, что на величину постоянного магнитного поля медный сердечник практически не повлиял бы (магнитная проницаемость $\mu$ меди очень близка к единице). А вот у железа $\mu \gg 1$. Поэтому при введении железного сердечника возникли бы конкурирующие факторы: усиление магнитного поля за счет ферромагнетизма и его ослабление за счет индукционных токов. Однозначно ответить на поставленный в задаче вопрос в этом случае нельзя.
Ответ: частота уменьшится; увеличится.
