Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Помогите пожалуйста решить задачу по физике

Кирилл Денисов Ученик (93), открыт 1 неделю назад
Помогите решить задачу. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 25 нФ и катушки с индуктивностью L = 1,015 Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд q = 2,5 мкКл. Написать уравнение (с числовыми коэффициентами) изменения со временем t энергии электрического поля Wэл, энергии магнитного поля Wм и полной энергии поля W. Найти энергию электрического поля, энергию магнитного поля и полную энергию поля в моменты времени Т/8, Т/4 и Т/2. Построить графики этих зависимостей в пределах одного периода.
1 ответ
rurung u Профи (579) 1 неделю назад
Для решения задачи нам понадобятся следующие формулы:

1. Формула Томсона для периода колебаний в контуре:

$T = 2π \sqrt{LC}$, где $L$ — индуктивность катушки, $C$ — ёмкость конденсатора.

2. Формула для энергии электрического поля конденсатора:

$W_{эл} = \frac{q^2}{2C}$, где $q$ — заряд обкладок конденсатора.

3. Формула для энергии магнитного поля катушки:

$W_{м} = \frac{LI^2}{2}$, где $I$ — сила тока в катушке.

4. Формула полной энергии колебательного контура:

$W = W_{эл} + W_{м}$.

Период колебаний в контуре можно вычислить по формуле Томсона:

$T = 2π \sqrt{1,015 \cdot 10^{-3} \cdot 25 \cdot 10^{-9}} = 1,32 \cdot 10^{-6} с$.

Теперь найдём энергию электрического поля, энергию магнитного поля и полную энергию в моменты времени $T/8$, $T/4$ и $T/2$.

1. В момент времени $t = T/8$ энергия электрического поля будет максимальной, а энергия магнитного поля — минимальной. Тогда:

$W_{эл} = \frac{(2,5 \cdot 10^{-6})^2}{2 \cdot 25 \cdot 10^{-9}} \approx 6,25 \cdot 10^{-4} Дж$.

$W_{м} = 0$.

$W = 6,25 \cdot 10^{-4} Дж$.

2. В момент времени $t = T/4$ энергия электрического поля будет уменьшаться, а энергия магнитного поля — увеличиваться. Тогда:

$W_{эл} = \frac{(2,5 \cdot 10^{-6})^2}{2 \cdot 25 \cdot 10^{-9}} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \approx 4,72 \cdot 10^{-4} Дж$.

$W_{м} = \frac{1,015 \cdot 10^{-3}}{2} \cdot (\frac
Похожие вопросы