ТЕРМІНОВОООО!! Даю 100балів
Енергія магнітного поля котушки коливального контуру в момент часу має максимальне значення. Через яку частину періоду максимальне значення матиме електрична енергія конденсатора?
(розписати з формулами)
А 0,25Т
Б 0,5Т
В 0,75Т
Г Т
Ответы
Електрична енергія, що накопичується в конденсаторі, пов'язана з енергією магнітного поля котушки коливального контуру. В момент, коли енергія магнітного поля досягає максимального значення, електрична енергія конденсатора також досягає максимального значення.
У коливальному контурі, який складається з котушки і конденсатора, період коливань позначається символом T. Частота коливань (f) визначається як обернена величина періоду: f = 1/T.
Таким чином, електрична енергія конденсатора досягає максимального значення через одну четверту частину періоду (0.25T).
Відповідь: А) 0,25Т
Для розв'язання цього завдання використаємо формулу, що виражає електричну енергію конденсатора:
W = (1/2) * C * V^2,
де W - електрична енергія конденсатора, C - ємність конденсатора, V - напруга на конденсаторі.
У коливальному контурі, коли енергія магнітного поля досягає максимального значення, електрична енергія конденсатора також досягає максимального значення.
Так як енергія магнітного поля в момент часу має максимальне значення, то максимальна напруга V на конденсаторі відповідає максимальному значенню індуктивності L котушки коливального контуру.
Отже, максимальна електрична енергія конденсатора буде:
W_max = (1/2) * C * V_max^2.
Зауважимо, що максимальна напруга V_max на конденсаторі відповідає максимальному значенню індуктивності L котушки, яке в даному випадку дорівнює 0,25T (за умовою задачі).
Таким чином, максимальна електрична енергія конденсатора буде:
W_max = (1/2) * C * (0,25T)^2 = (1/2) * C * 0,0625T^2.
Отже, максимальне значення електричної енергії конденсатора відповідає 0,0625T^2, що відповідає 0,25T.
Відповідь: А) 0,25Т.
Відповідь:
В коливальному контурі, що складається з ідеального конденсатора та котушки індуктивності, енергія переходить від магнітного поля котушки до електричного поля конденсатора і назад. Цей процес відбувається гармонійно, тобто синусоїдально.
Коли енергія магнітного поля котушки досягає максимуму, енергія електричного поля конденсатора дорівнює нулю. Після цього енергія починає переходити від магнітного поля до електричного, і через чверть періоду (0,25Т) енергія електричного поля конденсатора досягає свого максимуму.
Отже, правильна відповідь - А 0,25Т.
Формули у фото нижче.
Це означає, що коли одна з енергій досягає максимуму, інша дорівнює нулю. І навпаки, коли одна з енергій дорівнює нулю, інша досягає максимуму. Цей процес відбувається гармонійно, тобто синусоїдально, з періодом T. Тому, коли енергія магнітного поля досягає максимуму, енергія електричного поля досягає максимуму через чверть періоду, або 0,25T.
