План-конспект урока по физике. Тема: Резонанс в электрической цепи
Цель урока: формировать понятие резонанса, который может возникать не только в механических системах, но и в электромагнитных колебательных системах, особенно широко это явление применяется в радиосвязи.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса
1. На доске начертить схему подключения, вывести формулу, начертить график зависимости силы тока и напряжения от времени:
А) для активного сопротивления;
Б) для емкостного сопротивления
В) для индуктивного сопротивления
2.
электрическую цепь, по которой течет ток 0,8 А. Активное сопротивление цепи 50 Ом,
напряжение в цепи 200 В. Вычислить полное сопротивление цепи, коэффициент мощности
и активную мощность.
R — полное сопротивление цепи; I – действующее значение силы тока ; U – действующее значение напряжения. R=U/I = 200/0,8 = 250 Ом; Р= I2RAK; P= I U QUOTE 
; P= (0,8)2·200= 32 Вт.
QUOTE = Р/I U = 32/160= 0,2.
Изучение нового материала
В механических системах, совершающих колебания, резонанс наступает, если мал коэффициент трения. В электромагнитной системе резонанс может наступить при малом активном сопротивлении. От этого сопротивления проводник нагревается.
Собственная частота колебаний в контуре, если активное сопротивление мало, вычисляется по формуле: ω0= 1/ QUOTE 
;
При вынужденных колебаниях I= max, когда частота меняющегося напряжения равна собственной частоте контура: ω= ω0 = 1/ QUOTE
Резонансом в электрической цепи называют явление резкого возрастания амплитуды, вынужденных колебаний силы тока, при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура.
Амплитуда силы тока при резонансе.
При резонансе в электрической цепи мощность в контуре Р=max, когда сила тока и напряжение совпадают по фазе. После включения внешнего переменного напряжения резонанс для силы тока
устанавливается постепенно. Амплитуда силы тока увеличивается, до тех пор , пока энергия выделившаяся на резисторе, не будет равна внешней энергии, поступившей в контур за это время.
Выразим это с помощью формул: Im2 R/2 = UmIm/2; упростим выражение: ImR= Um;
Найдем амплитуду силы тока: Im= Um/R. 
Если R→0, амплитуда тока начинает резко возрастать: ( Im)РЕЗ→ QUOTE 
. Если R увеличивается, сила тока уменьшается. При большом сопротивлении ( R ) — резонанс не наступает.
На графике представлены зависимости амплитуды силы тока от частоты при различных сопротивлениях (R1< R2< R3).
Демонстрация увеличения напряжения на конденсаторе и катушке индуктивности при увеличении силы тока. Для демонстрации собирают установку, которая изображена в учебнике. Учащиеся наблюдают, как с увеличением частоты внешнего напряжения меняется сила тока
( показания амперметра) и напряжение на катушке или конденсаторе (показания вольтметра).
Величины могут увеличиваться в десятки и даже в сотни раз.
Использование резонанса в радиосвязи – сообщение учащегося.
Вред от резонанса в электрической цепи – сообщение учащегося.
Вывод: в электрической цепи может наступить резонанс – резкое возрастание амплитуды силы тока и напряжения при совпадении частот внешнего напряжения и собственных колебаний контура. Наибольшее применение резонанс нашел в радиосвязи.
Закрепление изученного материала
1. Электрон пролетает между пластинами конденсатора, какую траекторию он опишет, если
на него подано: а) переменное напряжение высокой частоты; б) постоянное напряжение.
Ответы: а) параболу; б) синусоиду.
2. Какова разность фаз между колебаниями I и U при резонансе.
3. Когда наиболее отчетливо выражены резонансные свойства контура. ( при R→0).
Домашнее задание: §35, № 975, 979.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)