Вопрос задан 15.02.2026 в 16:28. Предмет Физика. Спрашивает Шахрай Александр.

полная энергия электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре 0,2мДж, максимальное значение напряжения 100В, амплитуда силы тока 1А. определите индуктивность и электроемкость контура

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кокорина Екатерина.

В идеальном колебательном контуре LCLC полная энергия колебаний WW сохраняется и поочерёдно полностью переходит то в энергию электрического поля конденсатора, то в энергию магнитного поля катушки.

Дано:

  • W=0,2 мДж=0,2⋅10−3 Дж=2⋅10−4 ДжW = 0{,}2\,\text{мДж} = 0{,}2\cdot 10^{-3}\,\text{Дж} = 2\cdot 10^{-4}\,\text{Дж}

  • Umax⁡=100 ВU_{\max} = 100\,\text{В}

  • Imax⁡=1 АI_{\max} = 1\,\text{А}


1) Найдём ёмкость CC

В момент, когда напряжение на конденсаторе максимально, ток равен нулю, и вся энергия находится в конденсаторе:

W=CUmax⁡22W = \frac{CU_{\max}^2}{2}

Отсюда:

C=2WUmax⁡2C = \frac{2W}{U_{\max}^2}

Подставим числа:

C=2⋅2⋅10−41002=4⋅10−4104=4⋅10−8 ФC = \frac{2\cdot 2\cdot 10^{-4}}{100^2} = \frac{4\cdot 10^{-4}}{10^{4}} = 4\cdot 10^{-8}\,\text{Ф}

Переведём в нанофарады:

4⋅10−8 Ф=40⋅10−9 Ф=40 нФ4\cdot 10^{-8}\,\text{Ф} = 40\cdot 10^{-9}\,\text{Ф} = 40\,\text{нФ}

Ответ: C=4⋅10−8 Ф=40 нФ\boxed{C = 4\cdot 10^{-8}\,\text{Ф} = 40\,\text{нФ}}


2) Найдём индуктивность LL

В момент, когда ток максимален, напряжение на конденсаторе равно нулю, и вся энергия находится в катушке:

W=LImax⁡22W = \frac{LI_{\max}^2}{2}

Отсюда:

L=2WImax⁡2L = \frac{2W}{I_{\max}^2}

Подставим:

L=2⋅2⋅10−412=4⋅10−4 ГнL = \frac{2\cdot 2\cdot 10^{-4}}{1^2} = 4\cdot 10^{-4}\,\text{Гн}

Переведём в миллигенри:

4⋅10−4 Гн=0,4⋅10−3 Гн=0,4 мГн4\cdot 10^{-4}\,\text{Гн} = 0{,}4\cdot 10^{-3}\,\text{Гн} = 0{,}4\,\text{мГн}

Ответ: L=4⋅10−4 Гн=0,4 мГн\boxed{L = 4\cdot 10^{-4}\,\text{Гн} = 0{,}4\,\text{мГн}}


Итог

L=4⋅10−4 Гн (0,4 мГн),C=4⋅10−8 Ф (40 нФ)\boxed{L = 4\cdot 10^{-4}\,\text{Гн} \ (0{,}4\,\text{мГн}), \qquad C = 4\cdot 10^{-8}\,\text{Ф} \ (40\,\text{нФ})}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос