Задание 13 ЕГЭ по физике: Колебания, волны, оптика

Колебательный контур и формула Томсона, электромагнитные волны, законы отражения и преломления, тонкая линза, построение изображения. Задача решается одной формулой, но её выбор зависит от того, собирающая линза или рассеивающая и где стоит предмет относительно фокуса.

Страница обновлена 5 сентября 2026

Коротко о задании

Уровень сложностибазовый
Максимальный балл1 балл
Форма ответачисло, единицы указаны в условии
Сколько минут закладывать5 минут
Коды кодификатора
  • 3.5 Электромагнитные колебания (колебательный контур, формула Томсона), переменный ток, трансформатор
  • 3.6 Электромагнитные волны, шкала ЭМ-излучений
  • 3.7 Оптика (геометрическая — линзы, зеркала; волновая — интерференция, дифракция, дисперсия)

Как решать

  1. Определите раздел: контур, волна или оптика, и выпишите формулу.
  2. Для линзы расставьте знаки: у рассеивающей фокусное расстояние отрицательное.
  3. Постройте ход двух лучей, если требуется характер изображения.
  4. Подставьте значения в единицах системы СИ и посчитайте.

Типичные ошибки

  • Путают расстояние до предмета и расстояние до изображения в формуле линзы.
  • Берут фокусное расстояние рассеивающей линзы положительным.
  • Забывают квадратный корень в формуле Томсона.
Совет на экзамене

Ход двух лучей через линзу рисуется за двадцать секунд и сразу показывает, мнимое изображение получилось или действительное.

Теория по заданию 13

Электромагнитные колебания (колебательный контур, формула Томсона), переменный ток, трансформаторКонспект с разбором Электромагнитные волны, шкала ЭМ-излученийКонспект с разбором ОптикаКонспект с разбором

Пример с разбором

Пример
Идеальный колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,1 Гн и конденсатора ёмкостью C = 40 мкФ. Конденсатор зарядили до напряжения U₀ = 30 В, после чего замкнули ключ. Найди период и частоту колебаний, максимальную силу тока в контуре и энергию магнитного поля катушки в тот момент, когда напряжение на конденсаторе равно 15 В. Прими π ≈ 3,14.
Сначала переводим в СИ. Индуктивность уже в генри, а ёмкость — нет: C=40 мкФ=40⋅10−6C = 40\ \text{мкФ} = 40 \cdot 10^{-6} Ф. Пропустишь этот шаг — ошибёшься на три порядка. Период — по формуле Томсона. Сначала считаем произведение под корнем: LC=0,1⋅40⋅10−6=4⋅10−6LC = 0{,}1 \cdot 40 \cdot 10^{-6} = 4 \cdot 10^{-6} T=2πLC=2π4⋅10−6=2π⋅2⋅10−3≈1,26⋅10−2 с=12,6 мсT = 2\pi\sqrt{LC} = 2\pi\sqrt{4 \cdot 10^{-6}} = 2\pi \cdot 2 \cdot 10^{-3} \approx 1{,}26 \cdot 10^{-2}\ \text{с} = 12{,}6\ \text{мс} Обрати внимание на корень: 4⋅10−6=2⋅10−3\sqrt{4 \cdot 10^{-6}} = 2 \cdot 10^{-3} — показатель степени поделился пополам вместе с числом. Частота — величина, обратная периоду: ν=1T=11,26⋅10−2≈80 Гц\nu = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{1{,}26 \cdot 10^{-2}} \approx 80\ \text{Гц} Максимальный ток. Контур идеальный, значит полная энергия сохраняется. В начальный момент ток равен нулю и вся энергия сидит в конденсаторе: W=CU022=40⋅10−6⋅3022=18⋅10−3 Дж=18 мДжW = \dfrac{C U_0^2}{2} = \dfrac{40 \cdot 10^{-6} \cdot 30^2}{2} = 18 \cdot 10^{-3}\ \text{Дж} = 18\ \text{мДж} Ток максимален тогда, когда конденсатор разряжен полностью, — в этот момент вся та же энергия уже в катушке. Приравниваем и выражаем ток: LIm22=W⟹Im=2WL=2⋅18⋅10−30,1=0,36=0,6 А\dfrac{L I_m^2}{2} = W \quad \Longrightarrow \quad I_m = \sqrt{\dfrac{2W}{L}} = \sqrt{\dfrac{2 \cdot 18 \cdot 10^{-3}}{0{,}1}} = \sqrt{0{,}36} = 0{,}6\ \text{А} Энергия катушки при u = 15 В. Считаем, сколько сейчас осталось в конденсаторе, — и вычитаем из полной. Никакого времени и никаких синусов здесь не нужно: WC=Cu22=40⋅10−6⋅1522=4,5⋅10−3 Дж=4,5 мДжW_C = \dfrac{C u^2}{2} = \dfrac{40 \cdot 10^{-6} \cdot 15^2}{2} = 4{,}5 \cdot 10^{-3}\ \text{Дж} = 4{,}5\ \text{мДж} WL=W−WC=18−4,5=13,5 мДжW_L = W - W_C = 18 - 4{,}5 = 13{,}5\ \text{мДж} Проверь себя на смысл: напряжение упало ровно вдвое, а энергия конденсатора — вчетверо, потому что uu входит в квадрате. Значит в катушке уже три четверти всей энергии: 0,75⋅18=13,50{,}75 \cdot 18 = 13{,}5 мДж. Сошлось — можно записывать ответ. Ответ: T ≈ 12,6 мс; ν ≈ 80 Гц; I_max = 0,6 А; W_L = 13,5 мДж.

Разбор из темы «Электромагнитные колебания (колебательный контур, формула Томсона), переменный ток, трансформатор» в разделе теории.

Коротко

Вопросы про задание 13

Сколько баллов даёт задание 13 ЕГЭ по физике?

За задание 13 можно получить максимум 1 балл из 45 первичных баллов всей работы. Форма ответа — число, единицы указаны в условии.

Какой уровень сложности у задания 13 по физике?

Задание 13 относится к заданиям базового уровня сложности; таких в работе 14 из 26.

Сколько времени тратить на задание 13?

Закладывайте около 5 минут: на всю работу даётся 3 часа 55 минут при 26 заданий. Если решение не приходит за это время, отметьте номер и вернитесь к нему позже.

Какие темы нужно знать для задания 13?

По кодификатору ФИПИ задание 13 опирается на разделы: Электромагнитные колебания (колебательный контур, формула Томсона), переменный ток, трансформатор; Электромагнитные волны, шкала ЭМ-излучений; Оптика (геометрическая — линзы, зеркала; волновая — интерференция, дифракция, дисперсия).