К колебательному контуру параллельно подсоединили источник тока с ЭДС, равным E=18 В, и внутренним сопротивлением r 20 Ом (рис. 1). В момент...
Условие:
К колебательному контуру параллельно подсоединили источник тока с ЭДС, равным E=18 В, и внутренним сопротивлением r 20 Ом (рис. 1). В момент времени t 0 конденсатор не был заряжен. Ключ к замыкают. Найди, какая будет энергия колебательного контура сразу после размыкания ключа. Параметры контура: ёмкость конденсатора С = 10 мкФ, индуктивность катушк
Решение:
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связывающие энергию колебательного контура с его параметрами.
Энергия колебательного контура может быть выражена через заряд на конденсаторе и ток в катушке:
W = (1/2) * C * U^2 + (1/2) * L * I^2,
где W - энергия, C - ёмкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе, L - индуктивность катушки, I - ток в катушке.
В начальный момент времени, когда конденсатор не был заряжен, напряжение на нем равно нулю, а ток в катушке также равен нулю. Поэтому энергия колебательного контура в этот момент равна нулю.
После замыкания ключа начинается зарядка конденсатора. Ток в контуре будет увеличиваться, а напряжение на конденсаторе будет расти. В момент размыкания ключа, когда ток достигнет максимального значения, напряжение на конденсаторе будет равно ЭДС источника тока.
Таким образом, энергия колебательного контура сразу после размыкания ключа будет равна:
W = (1/2) * C * E^2 + (1/2) * L * I^2,
где E - ЭДС источника тока.
Подставляя известные значения, получаем:
W = (1/2) * (10 * 10^(-6)) * (18^2) + (1/2) * L * I^2.
Так как в условии не указано значение тока I, мы не можем точно определить энергию колебательного контура. Для решения задачи нам необходимо знать значение тока в момент размыкания ключа.
