Задача по электродинамике №9

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

PIC

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Период электромагнитных колебаний равен 4 мс  .
2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5.4мДж  .
3) В момент времени 4мс  заряд конденсатора равен нулю.
4) В момент времени 3мс  энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.
5) За первые 6м с  энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.

1) В ерно

Из графика синусоидального колебания видно, что период составляет 4  мс.
2) В ерно

Энергия катушки магнитного поля:

    LI2 W =  2 ,

где L  – индуктивность катушки, I  – сила тока в катушке. То есть максимальная энергия соответствует максимальному модулю тока. Согласно закону сохранения энергии в цепи:

   2      2      2 CU-max= LI- + CU--,   2      2     2

где L  – индуктивность катушки, Umax  – максимальное напряжение на конденсаторе, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора, U  – напряжение на конденсаторе.

То есть максимальная энергия конденсатора равна:

       LI2max   0,3 Гн-⋅36-(мА)2 Wcmax =  2   =       2       = 5,4 мД ж

3) Неверно

Согласно закону сохранения энергии в цепи:

CU2     LI2   q2 --m2ax-= -2-+ 2C-,

где L  – индуктивность катушки, Umax  – максимальное напряжение на конденсаторе, I  – сила тока в цепи, C  – ёмкость конденсатора, q  – заряд на конденсаторе.

То есть заряд минимален, когда максимален модуль силы тока. В момент времени 4  мс, модуль силы тока минимален, следовадельно заряд на обкладках конденсатора максимален.

4) Неверно

Энергия катушки магнитного поля:

      2 W = LI-,      2

где L  – индуктивность катушки, I  – сила тока в катушке.

Сила тока максимальна, когда максимален модуль силы тока, то есть в момент времмени 3  мс энергия магнитного поля максимальна.

5) Неверно

Максимум силы тока соответствует модулю этой величены, следовательно из графика видно, что максимальное значение на интервале 6 мс достигается 3  раза.

Оцените статью
Я решу все!