Номер 9, страница 26, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

*9. Почему в контуре, состоящем из конденсатора и резистора, не могут возникнуть электромагнитные колебания?

*9. Почему в контуре, состоящем из конденсатора и резистора, не могут возникнуть электромагнитные колебания?

Электромагнитные колебания представляют собой периодический процесс преобразования энергии электрического поля в энергию магнитного поля и обратно. Для возникновения таких колебаний необходима колебательная система, содержащая элементы, способные накапливать энергию обоих видов.

В идеальном колебательном контуре (LC-контуре) такими элементами являются конденсатор и катушка индуктивности. Конденсатор накапливает энергию в электрическом поле между своими обкладками ($W_E = \frac{q^2}{2C}$), а катушка индуктивности — в создаваемом ею магнитном поле ($W_M = \frac{LI^2}{2}$). В процессе свободных колебаний происходит непрерывный обмен энергией между этими двумя элементами.

В контуре, состоящем только из конденсатора и резистора (RC-контур), отсутствует элемент, способный накапливать энергию в магнитном поле, — катушка индуктивности. Когда заряженный конденсатор подключается к резистору, он начинает разряжаться. Вся энергия электрического поля, запасенная в конденсаторе, необратимо превращается в тепловую энергию на резисторе в соответствии с законом Джоуля — Ленца. Этот процесс является апериодическим (релаксационным), а не колебательным. Заряд на конденсаторе и ток в цепи экспоненциально убывают до нуля, но не меняют своего знака, как это происходит при колебаниях.

Таким образом, из-за отсутствия катушки индуктивности в RC-контуре нет механизма для преобразования энергии электрического поля в энергию магнитного поля и обратно, что является необходимым условием для возникновения электромагнитных колебаний.

Ответ: В контуре, состоящем из конденсатора и резистора, электромагнитные колебания не могут возникнуть, потому что в нем отсутствует катушка индуктивности — элемент, необходимый для накопления энергии магнитного поля и её последующего преобразования обратно в энергию электрического поля. Энергия заряженного конденсатора в такой цепи лишь необратимо рассеивается в виде тепла на резисторе.