Номер 3, страница 22, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

3. За счет какого явления электрический ток в колебательном контуре не исчезает сразу, когда напряжение на конденсаторе становится равным нулю?

3. Электрический ток в колебательном контуре не исчезает сразу, когда напряжение на конденсаторе становится равным нулю, благодаря явлению электромагнитной индукции, а точнее, её частному случаю — самоиндукции.

Рассмотрим процесс колебаний в идеальном LC-контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью $C$ и катушки индуктивностью $L$.

1. В начальный момент времени конденсатор полностью заряжен, и вся энергия контура сосредоточена в его электрическом поле: $W_E = \frac{q_m^2}{2C}$. Ток в контуре равен нулю.

2. Конденсатор начинает разряжаться через катушку индуктивности. В цепи возникает электрический ток. По мере разрядки конденсатора энергия его электрического поля уменьшается, но при этом возрастает энергия магнитного поля катушки, создаваемого этим током: $W_M = \frac{LI^2}{2}$.

3. В тот момент, когда конденсатор полностью разряжен, напряжение на нём ($U_C = q/C$) становится равным нулю. Вся энергия электрического поля полностью перешла в энергию магнитного поля катушки. В этот момент сила тока в контуре достигает своего максимального значения ($I_m$), и вся энергия контура сосредоточена в катушке: $W = W_M = \frac{LI_m^2}{2}$.

4. Казалось бы, так как напряжение на конденсаторе равно нулю, ток должен прекратиться. Однако этого не происходит из-за явления самоиндукции. Согласно закону Фарадея, при изменении тока в катушке (в данном случае, при его возможном уменьшении с максимального значения) в ней возникает ЭДС самоиндукции, которая по правилу Ленца препятствует этому изменению. ЭДС самоиндукции $\mathcal{E}_L$ определяется формулой: $\mathcal{E}_L = -L\frac{dI}{dt}$.

5. Возникшая ЭДС самоиндукции поддерживает ток в том же направлении, не давая ему мгновенно исчезнуть. Катушка индуктивности в этот момент начинает работать как временный источник тока. Этот ток продолжает течь по цепи и начинает заряжать конденсатор, но уже в обратной полярности. Энергия магнитного поля катушки снова начинает переходить в энергию электрического поля конденсатора.

Таким образом, индуктивность катушки придает электрическому току своего рода "инертность": она препятствует как резкому нарастанию тока, так и его резкому исчезновению. Именно это свойство и обеспечивает непрерывность колебательного процесса.

Ответ: Явление самоиндукции.