ID: 00018029
В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице приведены значения разности потенциалов на обкладках конденсатора в последовательные моменты времени:
$t$, мкс | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ | $8$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
$U$, В | $0{,}0$ | $2{,}8$ | $4{,}0$ | $2{,}8$ | $0{,}0$ | $-2{,}8$ | $-4{,}0$ | $-2{,}8$ | $0{,}0$ |
Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в контуре.
1) Период электромагнитных колебаний равен $4$ мкс.
2) Амплитуда напряжения на конденсаторе равна $4$ В.
3) В момент времени $t=2$ мкс энергия электрического поля конденсатора максимальна.
4) В момент времени $t=2$ мкс сила тока в контуре максимальна.
5) В момент времени $t=0$ энергия магнитного поля катушки равна нулю.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
По таблице легко прочитать колебание напряжения на конденсаторе. Напряжение максимально по модулю ($4$ В) при $t=2$ мкс и $t=6$ мкс, а обращается в ноль при $t=0,4,8$ мкс. Период — это время полного цикла. Энергия конденсатора $\sim U^2$, максимум при максимуме $|U|$. Когда $U=0$ — заряд нулевой, а ток максимален.
Полный цикл: от $0$ В (t=0) до возврата к такому же состоянию. Значения повторяются с периодом $T=8$ мкс (в $t=8$ снова 0,0 и далее цикл повторится так же, как от $t=0$). Значит период $8$ мкс, а не $4$ → утверждение 1 неверно. Амплитуда — максимум модуля $U$, равен $4$ В → утверждение 2 верно.
При $t=2$ мкс $|U|=4$ В максимально → энергия конденсатора максимальна → утверждение 3 верно. При максимуме заряда ток равен нулю, значит ток в $t=2$ мкс НЕ максимален → утверждение 4 неверно. При $t=0$ напряжение (и заряд) равно нулю, значит вся энергия в катушке, то есть энергия магнитного поля МАКСИМАЛЬНА, а не равна нулю → утверждение 5 неверно.