ID: 00015085
В идеальном колебательном контуре катушку с индуктивностью L заменили на катушку с индуктивностью 4L, а ёмкость конденсатора и его максимальное напряжение оставили неизменными. Как изменились при этом частота электромагнитных колебаний в контуре и максимальная энергия магнитного поля катушки?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
А) Частота электромагнитных колебаний
Б) Максимальная энергия магнитного поля катушки
Источник: ФИПИ
В идеальном контуре частота задаётся формулой Томсона \nu=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}, а энергия гуляет между конденсатором и катушкой без потерь, поэтому максимальная энергия магнитного поля катушки равна максимальной энергии электрического поля конденсатора: W_{L\,max}=W_{C\,max}=\dfrac{CU_{max}^2}{2}.
Индуктивность выросла в 4 раза, ёмкость та же. Под корнем стоит LC, оно увеличилось в 4 раза, корень — в 2 раза, а частота обратно пропорциональна корню: \nu уменьшается в 2 раза. Значит — уменьшается (2).
Она равна максимальной энергии конденсатора \dfrac{CU_{max}^2}{2}. И ёмкость C, и максимальное напряжение U_{max} нам оставили прежними — значит эта энергия не изменяется (3). Индуктивность сюда не входит.
Ответ: 23