Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 14324
t, мксI, А64256448640832-0,090,09

На графике даны изменяющиеся со временем значения тока в некотором колебательном контуре. Чему равна максимальная энергия конденсатора данного колебательного контура, если катушка в нём имеет индуктивность равную 2,53 мГн? Ответ дайте в мкДж.


Решение и ответ:
Ответ: ≈10,25

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 =
LImax2
2
.
По графику можно увидеть, что амплитудное (максимальное) значение тока в контуре составляет Imax = 0,09 А.
Выразим в СИ и подставим известные значения в формулу: WCmax =
2,53×10-3×0,092
2
1,025×10-5 Дж = 10,25 мкДж
, что и является ответом.
Следует заметить, что этих значений энергии катушка и конденсатора достигают не единовременно, то есть эти состояния - максимальной энергии катушки и максимальной энергии конденсатора возникают в разные моменты времени.


Похожие задачи: 11626.

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

Тема: Электродинамика (магнетизм).