Global EE

Электромагнитные… — Задание ЕГЭ по физике №00010412

Задание №35. Теоретические Вопросы

Электромагнитные Колебания

№2. Задание без номера

ID: 00010412

Конденсатор идеального колебательного контура в начальный момент полностью заряжен. Что будет в контуре через половину периода $\left(\dfrac{T}{2}\right)$ после начала колебаний?

1) Конденсатор будет полностью разряжен

2) Ток в цепи достигнет своего максимума

3) Конденсатор будет заряжен максимально, но знаки зарядов пластин поменяются

4) Вся энергия перейдёт в теплоту

Решение

Проследим за контуром по четвертям периода. В начальный момент конденсатор заряжен полностью, ток равен нулю.

Первая четверть периода: конденсатор разряжается через катушку, ток растёт. К моменту $\dfrac{T}{4}$ конденсатор пуст, а ток максимален.

Вторая четверть: катушка не даёт току оборваться сразу. Ток продолжает идти в прежнем направлении и переносит заряд на пластины конденсатора — но теперь «плюс» накапливается на той пластине, где раньше был «минус». К моменту $\dfrac{T}{2}$ ток спадает до нуля, а конденсатор снова заряжен полностью, только с противоположной полярностью.

Заряд меняется по закону $q=q_{\max}\cos\omega t$. Через половину периода $\omega t=\pi$, поэтому

$$q=q_{\max}\cos\pi=-q_{\max}$$

Модуль заряда максимален, знак противоположный — вариант 3.

Варианты 1 и 2 описывают момент $\dfrac{T}{4}$: именно тогда конденсатор разряжен, а ток максимален. Вариант 4 неверен: в идеальном контуре нет сопротивления, и энергия в теплоту не переходит.

Ответ

3
Другие задания по теме «Электромагнитные Колебания» (8)