Действующее значение напряжения на конденсаторе в контуре равно 100 В. Определите максимальное значение энергии конденсатора (электрическое поле) и катушки (магнитное поле), если электроемкость конденсатора равна 10 пФ.

18 Окт 2021 в 19:42
95 +1
0
Ответы
1

Для начала найдем значение заряда на конденсаторе:

Q = C V
Q = 10 10^-12 * 100 = 10^-9 Кл.

Затем найдем максимальную энергию конденсатора:

E = 1/2 C V^2
E = 1/2 10 10^-12 100^2 = 5 10^-8 Дж.

Теперь определим максимальную энергию катушки индуктивности в контуре. Для этого воспользуемся формулой:

E = 1/2 L I^2

Так как в контуре ток колебательный, то максимальная энергия достигается при максимальном токе. Максимальное значение тока равно Q * f, где f - частота колебаний. Поскольку частота равна 1/2π √(LC), то

f = 1/(2π√LC) ≈ 1/(23.14√(1010^-12 10^-6)) = 1/(23.1410^-9) = 1/(6.2810^-9) ≈ 1.5910^8 Гц.

Таким образом, максимальное значение тока I = 10^-9 Кл 1.5910^8 Гц ≈ 1.59*10^-1 А.

Теперь можем найти максимальную энергию катушки:

E = 1/2 L I^2 = 1/2 10 10^-6 (1.5910^-1)^2 ≈ 1.27 мкДж.

Итак, максимальное значения энергии конденсатора составляет 5*10^-8 Дж, а энергии катушки - 1.27 мкДж.

17 Апр 2024 в 09:48
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир