Номер 4, страница 161 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

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 4, страница 161.
№4 (с. 161)
Решение. №4 (с. 161)

Решение 2. №4 (с. 161)
Дано:
Индуктивность катушки, $L = 0,1$ Гн
Максимальный ток в катушке, $I_{max} = 0,01$ А
Максимальное напряжение на конденсаторе, $U_{max} = 10$ В
Найти:
Ёмкость конденсатора, $C$
Решение:
В идеальном колебательном контуре (без потерь энергии) полная электромагнитная энергия сохраняется. Эта энергия периодически переходит из энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно. В момент, когда ток в катушке достигает своего максимального значения, вся энергия контура сосредоточена в магнитном поле катушки. А в момент, когда напряжение на конденсаторе максимально, вся энергия сосредоточена в его электрическом поле.
Максимальная энергия магнитного поля катушки индуктивности ($W_{L,max}$) определяется по формуле:
$W_{L,max} = \frac{L I_{max}^2}{2}$
Максимальная энергия электрического поля конденсатора ($W_{C,max}$) определяется по формуле:
$W_{C,max} = \frac{C U_{max}^2}{2}$
Согласно закону сохранения энергии для колебательного контура, максимальное значение энергии магнитного поля равно максимальному значению энергии электрического поля:
$W_{L,max} = W_{C,max}$
Подставим выражения для энергий в это равенство:
$\frac{L I_{max}^2}{2} = \frac{C U_{max}^2}{2}$
Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дробей:
$L I_{max}^2 = C U_{max}^2$
Из этого соотношения выразим искомую ёмкость конденсатора $C$:
$C = \frac{L I_{max}^2}{U_{max}^2}$
Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:
$C = \frac{0,1 \cdot (0,01)^2}{10^2} = \frac{0,1 \cdot 0,0001}{100} = \frac{0,00001}{100} = 0,0000001$ Ф
Полученное значение можно записать в стандартной форме или с использованием приставок СИ:
$C = 1 \cdot 10^{-7}$ Ф, что эквивалентно 0,1 мкФ ($0,1 \cdot 10^{-6}$ Ф).
Ответ: ёмкость конденсатора равна $1 \cdot 10^{-7}$ Ф.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 4 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 №4 (с. 161), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.