ID: 00025985
В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.
$t$, $10^{-6}$ с | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ | $8$ | $9$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
$q$, $10^{-9}$ Кл | $2$ | $1{,}42$ | $0$ | $-1{,}42$ | $-2$ | $-1{,}42$ | $0$ | $1{,}42$ | $2$ | $1{,}42$ |
Выберите два верных утверждения о процессе, происходящем в контуре.
1) В момент $t=8\cdot 10^{-6}$ с энергия магнитного поля катушки максимальна.
2) В момент $t=1\cdot 10^{-6}$ с напряжение на конденсаторе минимально.
3) Частота электромагнитных колебаний в контуре равна 125 кГц.
4) В момент $t=4\cdot 10^{-6}$ с энергия электрического поля конденсатора максимальна.
5) В момент $t=2\cdot 10^{-6}$ с сила тока в контуре равна нулю.
Источник: ФИПИ
В идеальном контуре заряд конденсатора меняется по волне. Приведём таблицу списком:
В момент $t=8\cdot10^{-6}$ с заряд по модулю максимален — значит вся энергия в конденсаторе, а энергия магнитного поля катушки, наоборот, минимальна (равна нулю), а не максимальна. Утверждение 1 неверно.
Напряжение на конденсаторе пропорционально заряду. В момент $t=1\cdot10^{-6}$ с заряд ($1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл) далеко не минимален (минимум заряда — и напряжения — будет при $t=2\cdot10^{-6}$ с, где $q=0$). Утверждение 2 неверно.
Период колебаний по таблице равен $8\cdot10^{-6}$ с. Частота: $\nu=\dfrac{1}{8\cdot10^{-6}}=125\,000$ Гц$=125$ кГц — в точности утверждение 3, оно верно.
В момент $t=4\cdot10^{-6}$ с заряд по модулю максимален — значит энергия электрического поля конденсатора там тоже максимальна. Утверждение 4 верно.
В момент $t=2\cdot10^{-6}$ с заряд равен нулю — а именно там сила тока в контуре максимальна, а вовсе не равна нулю. Утверждение 5 неверно.