Номер 6, 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 6, страница 161.
№6 (с. 161)
Решение. №6 (с. 161)

Решение 2. №6 (с. 161)
Дано:
Емкость конденсатора, $C = 10 \text{ нФ} = 10 \cdot 10^{-9} \text{ Ф} = 10^{-8} \text{ Ф}$
Максимальный заряд на конденсаторе, $q_{max} = 0,1 \text{ мкКл} = 0,1 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} = 10^{-7} \text{ Кл}$
Индуктивность катушки, $L = 4 \text{ Гн}$
Найти:
Максимальная сила тока, $I_{max}$
Решение:
В идеальном колебательном контуре (без потерь энергии) полная электромагнитная энергия сохраняется. Эта энергия периодически переходит из энергии электрического поля, запасенной в конденсаторе, в энергию магнитного поля, запасенную в катушке индуктивности, и обратно.
Максимальная энергия электрического поля конденсатора $W_{C,max}$ возникает в тот момент, когда заряд на его обкладках максимален ($q_{max}$), а сила тока в контуре равна нулю. Эта энергия определяется формулой:
$W_{C,max} = \frac{q_{max}^2}{2C}$
Максимальная энергия магнитного поля катушки $W_{L,max}$ возникает в тот момент, когда сила тока в контуре достигает своего максимального значения ($I_{max}$), а заряд на конденсаторе равен нулю. Эта энергия определяется формулой:
$W_{L,max} = \frac{LI_{max}^2}{2}$
По закону сохранения энергии для колебательного контура, максимальное значение энергии электрического поля равно максимальному значению энергии магнитного поля:
$W_{C,max} = W_{L,max}$
Приравняем правые части выражений для энергий:
$\frac{q_{max}^2}{2C} = \frac{LI_{max}^2}{2}$
Умножим обе части равенства на 2, чтобы избавиться от дробей:
$\frac{q_{max}^2}{C} = LI_{max}^2$
Теперь выразим квадрат максимальной силы тока $I_{max}^2$:
$I_{max}^2 = \frac{q_{max}^2}{LC}$
Чтобы найти $I_{max}$, извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения:
$I_{max} = \sqrt{\frac{q_{max}^2}{LC}} = \frac{q_{max}}{\sqrt{LC}}$
Подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ:
$I_{max} = \frac{10^{-7} \text{ Кл}}{\sqrt{4 \text{ Гн} \cdot 10^{-8} \text{ Ф}}} = \frac{10^{-7}}{\sqrt{4 \cdot 10^{-8}}} = \frac{10^{-7}}{2 \cdot 10^{-4}} = 0,5 \cdot 10^{-3} \text{ А}$
Полученное значение можно представить в миллиамперах (мА), зная, что $1 \text{ мА} = 10^{-3} \text{ А}$:
$0,5 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0,5 \text{ мА}$
Ответ: максимальная сила тока в контуре равна $0,5 \cdot 10^{-3} \text{ А}$ (или $0,5 \text{ мА}$).
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 6 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 №6 (с. 161), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.