Номер 2, страница 161 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Физика, 10-11 класс Сборник задач, автор: Громцева Ольга Ильинична, издательство Экзамен, Москва, 2018, белого цвета

Авторы: Громцева О. И.

Тип: Сборник задач

Издательство: Экзамен

Год издания: 2018 - 2025

Цвет обложки: белый

ISBN: 978-5-377-12875-5

Популярные ГДЗ в 10 классе

12.4. Свободные электромагнитные колебания. Закон сохранения энергии. 12. Электромагнитные колебания и волны - номер 2, страница 161.

№2 (с. 161)
Решение. №2 (с. 161)
Физика, 10-11 класс Сборник задач, автор: Громцева Ольга Ильинична, издательство Экзамен, Москва, 2018, белого цвета, страница 161, номер 2, Решение
Решение 2. №2 (с. 161)

Дано:

Ёмкость конденсатора, $C = 2 \text{ мкФ} = 2 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}$

Амплитуда напряжения на конденсаторе, $U_{max} = 10 \text{ В}$

Найти:

Максимальное значение энергии магнитного поля катушки, $W_{L,max}$

Решение:

В идеальном электрическом колебательном контуре полная электромагнитная энергия сохраняется. Эта энергия постоянно переходит из энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно.

Энергия электрического поля, запасённая в конденсаторе, вычисляется по формуле:

$W_C = \frac{C U^2}{2}$

Максимальная энергия электрического поля достигается, когда напряжение на конденсаторе максимально, то есть равно амплитудному значению $U_{max}$. В этот момент времени ток в контуре равен нулю, и вся энергия сосредоточена в конденсаторе.

$W_{C,max} = \frac{C U_{max}^2}{2}$

Энергия магнитного поля, запасённая в катушке, вычисляется по формуле:

$W_L = \frac{L I^2}{2}$

Максимальная энергия магнитного поля достигается, когда ток в контуре максимален ($I_{max}$). В этот момент времени напряжение на конденсаторе равно нулю, и вся энергия сосредоточена в катушке.

Согласно закону сохранения энергии для идеального контура, полная энергия системы постоянна. Это означает, что максимальная энергия электрического поля равна максимальной энергии магнитного поля:

$W_{L,max} = W_{C,max}$

Следовательно, для нахождения максимальной энергии магнитного поля катушки необходимо рассчитать максимальную энергию, которую запасает конденсатор.

Подставим данные значения в формулу:

$W_{L,max} = \frac{2 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \cdot (10 \text{ В})^2}{2} = \frac{2 \cdot 10^{-6} \cdot 100}{2} = 100 \cdot 10^{-6} \text{ Дж} = 1 \cdot 10^{-4} \text{ Дж}$

Ответ: $1 \cdot 10^{-4}$ Дж.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 161 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 161), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.