Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 14319
t, мксU, В104260416572728884-33

На графике даны изменяющиеся со временем значения напряжения на концах конденсатора в некотором колебательном контуре. Чему равна максимальная энергия катушки индуктивности данного колебательного контура, если ёмкость конденсатора в нём равна 1,096 мкФ? Ответ дайте в мкДж.


Решение и ответ:
Ответ: ≈4,93
в виде формулы:4.932

По графику можно увидеть, что амплитудное (максимальное) значение напряжения составляет U0 = 3 В. Можно подставить это значение и величину ёмкости C = 1,096×10-6 Ф (перевели в СИ) в формулу энергии конденсатора: Wc =
CU2
2
=
1,096×10-6×32
2
≈ 4,93×10-6 Дж = 4,93 мкДж
.
Согласно закону сохранения энергии, энергия в колебательном контуре перетекает из электрического поля в магнитное и наоборот: WC + WL = const. Откуда следует, что: WCmax + WL = WC + WLmax.
Когда в конденсаторе накоплен максимум энергии (WCmax), в катушке энергии нет (WL = 0); когда в катушке максимальная энергия (WLmax) - в конденсаторе её не осталось (он разрядился, WC = 0). Таким образом: WCmax = WLmax = 4,93 мкДж, что и является ответом.
Следует заметить, что этих значений энергии они достигают не единовременно, то есть эти состояния - максимальной энергии катушки и максимальной энергии конденсатора возникают в разные моменты времени.


Похожие задачи: 11622, 13824.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №11622:
Не оценено.

Нашли ошибку? Сообщите нам!
Не хватает табличных данных? Посмотрите в справочнике!

Тема: Электродинамика (магнетизм).