Идеальный колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L= 0,40 Гн и конденсатора ёмкостью C = 20 мкФ. Амплитудное значение силы тока в контуре Iо=0,10 А. Определите напряжение на конденсаторе в тот момент , когда энергия электрического поля равна энергии магнитного поля.
Идеальный колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L= 0,40 Гн и конденсатора ёмкостью C = 20 мкФ. Амплитудное значение силы тока в контуре Iо=0,10 А. Определите напряжение на конденсаторе в тот момент , когда энергия электрического поля равна энергии магнитного поля.
Похожие вопросы
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
Для колебательного контура энергия электрического поля на конденсаторе равна энергии магнитного поля в катушке в момент максимального тока.
Энергия электрического поля на конденсаторе:
Uэ = (1/2) C U^2
Энергия магнитного поля в катушке:
Uм = (1/2) L I^2
Учитывая, что максимальное напряжение на конденсаторе равно максимальному току умноженному на сопротивление контура (Z = sqrt(L/C)), можно выразить U через I: U = I * Z
Таким образом, когда Uэ = Uм, получаем:
(1/2) C (I Z)^2 = (1/2) L * I^2
Подставляем известные значения и находим Z:
Z = sqrt(L/C) = sqrt(0,40 Гн / 20 мкФ) ≈ 632,46 Ом
Теперь можем найти напряжение на конденсаторе:
U = I Z = 0,1 А 632,46 Ом ≈ 63,25 В
Таким образом, напряжение на конденсаторе в момент, когда энергия электрического поля равна энергии магнитного поля, составляет примерно 63,25 В.