Вопрос задан 20.10.2025 в 13:13. Предмет Физика. Спрашивает Бондар Влад.

В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивностью 2 Гн и конденсатора ёмкостью 1,5 мкФ, максимальное значение заряда на пластинах 2 мкКл. Определить значение силы тока в контуре в тот момент, когда заряд на пластинах конденсатора станет равным 1 мкКл.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Иванова Алиса.

Решение через закон сохранения энергии для идеального контура LCLC:

Полная энергия постоянна:

q22C+Li22=Qmax22C.\frac{q^2}{2C}+\frac{Li^2}{2}=\frac{Q_{\max}^2}{2C}.

Отсюда

i2=Qmax2q2LC,i=±Qmax2q2LC.i^2=\frac{Q_{\max}^2-q^2}{LC},\qquad i=\pm\sqrt{\frac{Q_{\max}^2-q^2}{LC}}.

Подставим числа (переведя в СИ):

L=2 Гн,C=1,5 μФ=1,5106 Ф,Qmax=2 μКл=2106 Кл,q=1 μКл=1106 Кл.L=2~\text{Гн},\quad C=1{,}5~\mu\text{Ф}=1{,}5\cdot10^{-6}\ \text{Ф},\quad Q_{\max}=2~\mu\text{Кл}=2\cdot10^{-6}\ \text{Кл},\quad q=1~\mu\text{Кл}=1\cdot10^{-6}\ \text{Кл}.

Считаем:

Qmax2q2=(2106)2(1106)2=4101211012=31012,Q_{\max}^2-q^2=(2\cdot10^{-6})^2-(1\cdot10^{-6})^2 =4\cdot10^{-12}-1\cdot10^{-12}=3\cdot10^{-12}, LC=21,5106=3106.LC=2\cdot1{,}5\cdot10^{-6}=3\cdot10^{-6}.

Тогда

i2=310123106=106i=106=103 А=1 мА.i^2=\frac{3\cdot10^{-12}}{3\cdot10^{-6}}=10^{-6}\quad\Rightarrow\quad |i|=\sqrt{10^{-6}}=10^{-3}\ \text{А}=1~\text{мА}.

Ответ: по модулю ток равен 1 мА1\ \text{мА}. Знак (++ или -) зависит от фазы колебаний, то есть от того, растёт или убывает заряд в данный момент.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос