Дано:

L=0{,}2 Гн; \;I_{\max}=5 мА =5\cdot10^{-3} А (амплитуда тока снята с графика).

Найти:

W — максимальную энергию электрического поля конденсатора.

Решение:

Колебательный контур — как качели. Энергия не пропадает, а перекатывается туда-сюда: то она вся в «высоте» (заряд на конденсаторе — энергия электрического поля), то вся в «скорости» (ток в катушке — энергия магнитного поля). В идеальном контуре (без потерь) сумма этих двух энергий всё время одна и та же.

В момент, когда конденсатор заряжён до предела, тока нет совсем — вся энергия сидит в конденсаторе (W максимальна). А в момент, когда ток максимален (I_{\max}), конденсатор полностью разряжен — и вся та же энергия теперь в катушке. Значит, максимум энергии конденсатора равен максимуму энергии катушки:

W = W_{L,\max} = \frac{L\,I_{\max}^2}{2}.

Амплитуду тока берём прямо с графика: I_{\max}=5 мА =5\cdot10^{-3} А. Период по рисунку (от пика к пику 4 мкс) для расчёта энергии не нужен. Подставляем числа:

W = \frac{0{,}2 \cdot (5\cdot10^{-3})^2}{2} = \frac{0{,}2 \cdot 25\cdot10^{-6}}{2} = \frac{5\cdot10^{-6}}{2} = 2{,}5\cdot10^{-6}\ \text{Дж}.

Переводим в миллиджоули (1 мДж =10^{-3} Дж): W = 2{,}5\cdot10^{-6} Дж =0{,}0025 мДж. Энергия крошечная — ток-то всего несколько миллиампер, поэтому и «запас на качелях» совсем малый.