Пример решения задачи по физике по электромагнетизму - вычислить энергию и период колебаний контура - OkZachet.Ru
 

OkZachet.Ru

Решение задач и контрольных работ|Помощь на экзамене|Онлайн тесты

Скоро сессия студент? OkZachet.Ru - и нет проблем
Опыт. Качество. Гарантии. Бесплатные доработки.
г. Первоуральск, тел. 8(908)639-54-09, email: admin@okzachet.ru

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Главная Общая физика Электромагнетизм Пример решения задачи по физике по электромагнетизму - вычислить энергию и период колебаний контура
E-mail Печать PDF

Пример решения задачи по физике по электромагнетизму - вычислить энергию и период колебаний контура

колебательный контур

Условие:
В колебательном контуре, состоящем из индуктивности и емкости, максимальный ток в катушке равен Im=1 А, а максимальное напряжение на конденсаторе равно Um =1 кВ. С момента, когда напряжение равно нулю, до момента, когда энергия в катушке становится равной энергии в конденсаторе, проходит t =1,56 мкс.
Считая омическое сопротивление пренебрежимо малым, вычислить период колебаний контура и его энергию.

Решение:

По условию задачи энергия магнитного поля в заданный момент времени равна энергии электрического поля в конденсаторе. Сумма этих энергий определяет полную энергию поля контура

; - (1)

где L - индуктивность контура;
I - ток в контуре;
С - емкость контура;
U - напряжение на пластинах.

Полная энергия контура, выраженная через максимальное напряжение, равна

- (2)

Из формул (1) и (2) определяем, что

- (3)

Используя уравнение гармонического колебания, в котором отсчет времени ведется от момента, когда напряжение равно нулю, имеем

где Um - амплитуда напряжения (максимальное напряжение);
T - период колебаний;
t - время колебаний.
С учетом выражения (3) получаем

Подставив числовые значения, находим Т

=> T = 8t

Таким образом, период колебаний контура равен

Вычислим теперь полную (максимальную) энергию контура. Она равна максимальной электрической энергии конденсатора (энергия магнитного поля при этом равна нулю) или максимальной энергии магнитного поля (при нулевой энергии электрического поля)

- (4)

где Im - максимальный ток в катушке.

Используя формулу Томсона получаем

- (5)

Произведение правых частей равенств (4) равно квадрату полной энергии контура . Извлечение корня с учетом формулы (5) дает

Вычисляем полную энергию контура

Решение задачи по физике по электромагнетизму завершено.

Если все же у Вас остались вопросы по выполнению заданий, то Вы можете ознакомиться с общей информацией по решению контрольных работ и задач на заказ на сайте OkZachet.Ru.

С Уважением, Администратор сайта.

Обновлено 04.06.2017 13:31  

Добавить комментарий

Перед опубликованием все комментарии модерируются!


Пройти опрос 1

По какому предмету Вам нужна помощь?
 

Пройти опрос 2

Из какого вы города?
 

Пройти опрос 3

Что нужно добавить на сайт?