L/C контур

Задание №13. Э/м Колебания и Оптика

№2. Задание 13

ID: 00015633

На рисунке приведён график зависимости силы тока $$I$$ в идеальном электрическом колебательном контуре от времени $$t$$ . Сколько раз в интервале времени от $$1$$ мкс до $$5$$ мкс энергия электрического поля в конденсаторе достигает максимального значения?

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

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

В идеальном LC-контуре энергия «переливается» между конденсатором и катушкой. Энергия электрического поля конденсатора $W_{эл}=\dfrac{q^2}{2C}$ максимальна, когда заряд максимален по модулю, а это происходит ровно в те моменты, когда ток обращается в нуль (вся энергия — в конденсаторе).

Что на графике

На рисунке — синусоида тока $$I(t)$$ с амплитудой $$5$$ мА и периодом $$T=4$$ мкс. Ток обращается в нуль в точках $t=0,\ 2,\ 4,\ 6$ мкс.

Решение

На интервале от $$1$$ мкс до $$5$$ мкс ток равен нулю при $$t=2$$ мкс и при $$t=4$$ мкс — это два момента. Значит, энергия электрического поля конденсатора достигает максимума $$2$$ раза.

Ответ

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