L/C контур — Задание 13 ЕГЭ по физике №00003167
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.
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
Видеоразбор
Другие задания по теме «L/C контур» (8)
- Задание 13 №00043050 — Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки…
- Задание 13 №00043049 — Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки…
- Задание 13 №00025948 — В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура…
- Задание 13 №00025947 — В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура…
- Задание 13 №00025944 — В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в…
- Задание 13 №00025943 — В двух идеальных колебательных контурах с одинаковой индуктивностью происходят…
- Задание 13 №00025940 — Конденсатор, заряженный до напряжения U индекс 0, в первый раз подключили к…
- Задание 13 №00025936 — Период собственных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре…