уравнение u = 310cos(wt) выражает зависимость напряжения на конденсаторе от времени в колебательном контуре. в некоторый момент времени u = 310 B, при этом энергия

1) в конденсаторе и катушке максимальны

2) в конденсаторе максимальна, в катушке минимальна

3) в конденсаторе минимальна в катушке максимальна

4) в конденсаторе и катушке минимальна

Уравнение $u = 310 \cos(\omega t)$ описывает напряжение на конденсаторе в колебательном контуре в зависимости от времени. Это гармоническое колебание, где амплитуда напряжения равна 310 В, а частота колебаний зависит от параметра $\omega$, который обычно связан с параметрами цепи.

Теперь давайте разберем, что происходит с энергией в контуре в зависимости от положения конденсатора.

1. Энергия в колебательном контуре состоит из двух частей:

   • Энергия в конденсаторе — это энергия, накопленная в электрическом поле между пластинами конденсатора. Она зависит от напряжения $u$ на конденсаторе и вычисляется по формуле $E_C = \frac{C u^2}{2}$, где $C$ — ёмкость конденсатора.
   • Энергия в катушке — это энергия, накопленная в магнитном поле катушки индуктивности. Она выражается как $E_L = \frac{L i^2}{2}$, где $L$ — индуктивность катушки, а $i$ — ток в контуре.

2. Положение напряжения $u$ и энергии:

   • Когда $u$ максимальна (т.е. когда $\cos(\omega t) = 1$, например, при $\omega t = 0$), вся энергия сосредоточена в конденсаторе, и ток в цепи равен нулю. Таким образом, энергия в конденсаторе максимальна, а в катушке минимальна.
   • Когда напряжение на конденсаторе минимально (например, $u = 0$, когда $\cos(\omega t) = 0$), ток в цепи максимален, и вся энергия сосредоточена в катушке, то есть энергия в катушке максимальна, а в конденсаторе минимальна.

3. Ответ на вопрос: Мы знаем, что в момент времени, когда $u = 310 \, \text{В}$, напряжение на конденсаторе максимальное, что соответствует моменту времени, когда ток в контуре равен нулю (и, следовательно, энергия в катушке минимальна). Следовательно, в этот момент энергия в конденсаторе максимальна, а в катушке — минимальна.

Таким образом, правильный вариант ответа: в конденсаторе максимальна, в катушке минимальна.