Global EE

L/C контур — Задание 13 ЕГЭ по физике №00003167

Задание №13. Э/м Колебания и Оптика

L/C контур

№2. Задание 13

ID: 00003167

На рисунке изображён график зависимости силы тока I от времени t в идеальном колебательном контуре. Индуктивность катушки контура равна 10 мГн. Чему в процессе колебаний равна максимальная энергия электрического поля конденсатора, входящего в состав этого контура?

Ответ дайте в мкДж.

Рисунок к заданию 13 ЕГЭ по физике — L/C контур

Источник: ФИПИ

Решение

В идеальном колебательном контуре выполняется закон сохранения энергии. Когда ток через катушку максимален, энергия полностью сосредоточена в магнитном поле катушки; когда заряд на конденсаторе максимален — вся энергия в электрическом поле конденсатора.

Поэтому максимальная энергия конденсатора равна максимальной энергии катушки: $$W_{C,\max} = W_{L,\max} = \frac{L I_{\max}^2}{2}$$

Подставляем значения: $$L = 10\ \text{мГн} = 10 \times 10^{-3}\ \text{Гн}$$ $$I_{\max} = 8\ \text{мА} = 8 \times 10^{-3}\ \text{А}$$

$$W_{C,\max} = \frac{10 \times 10^{-3} \times (8 \times 10^{-3})^2}{2} = \frac{10^{-2} \times 64 \times 10^{-6}}{2} = \frac{64 \times 10^{-8}}{2} = 32 \times 10^{-8}\ \text{Дж}$$

$$W_{C,\max} = 3{,}2 \times 10^{-7}\ \text{Дж} = 0{,}32\ \text{мкДж}$$

Ответ

0,32

Видеоразбор

Другие задания по теме «L/C контур» (8)