Global EE

Электромагнитные… — Задание ЕГЭ по физике №00010391

Задание №35. Теоретические Вопросы

Электромагнитные Колебания

№2. Задание без номера

ID: 00010391

В начальный момент энергия конденсатора $W_C$ в идеальном колебательном контуре максимальна. Что будет в контуре через четверть периода $\left(\dfrac{T}{4}\right)$ после начала колебаний?

1) Сила тока в цепи будет равна нулю

2) Вся энергия будет сосредоточена в катушке индуктивности

3) Конденсатор снова будет максимально заряжен

4) Энергия будет распределена поровну между конденсатором и катушкой

Решение

Проследим за контуром по четвертям периода. В начальный момент конденсатор заряжен полностью, вся энергия — в его электрическом поле, ток равен нулю.

Дальше конденсатор разряжается через катушку. Ток растёт, энергия перетекает из конденсатора в магнитное поле катушки. Через четверть периода конденсатор разряжен полностью: его заряд и энергия равны нулю. А сила тока в этот момент максимальна.

Полная энергия идеального контура сохраняется:

$$\dfrac{q^2}{2C}+\dfrac{LI^2}{2}=\text{const}$$

Раз первое слагаемое обратилось в ноль, вся энергия оказалась во втором — в катушке. Это вариант 2.

Остальные варианты описывают другие моменты времени. Ток равен нулю (вариант 1) в начале и через половину периода, а через четверть он, наоборот, максимален. Конденсатор снова максимально заряжен (вариант 3) через половину периода. Поровну энергия делится (вариант 4) ещё раньше — через восьмую часть периода.

Ответ

2
Другие задания по теме «Электромагнитные Колебания» (8)