Номер 2, страница 18 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

2. Назовите величины, характеризующие электромагнитные колебания.

Электромагнитные колебания — это периодические изменения заряда, силы тока, напряжения и связанных с ними величин (энергии электрического и магнитного полей). Как и любой колебательный процесс, они характеризуются следующими основными величинами:

Период колебаний (T)
Это наименьший промежуток времени, через который состояние колебательной системы полностью повторяется. Иными словами, это время одного полного колебания. В системе СИ период измеряется в секундах (с). Для идеального колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью $\text{L}$ и конденсатора ёмкостью $\text{C}$, период свободных (собственных) электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона:
$T = 2\pi\sqrt{LC}$

Частота колебаний (f или ν)
Это число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Частота является величиной, обратной периоду: $f = 1/T$. В системе СИ частота измеряется в герцах (Гц). 1 Гц равен одному колебанию в секунду. Для LC-контура собственная частота колебаний равна:
$f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$

Циклическая (круговая) частота (ω)
Эта величина показывает, сколько колебаний совершается за $2\pi$ единиц времени (секунд). Она удобна при описании колебаний с помощью тригонометрических функций. Циклическая частота связана с обычной частотой и периодом следующими соотношениями: $\omega = 2\pi f = 2\pi/T$. В системе СИ измеряется в радианах в секунду (рад/с). Для LC-контура собственная циклическая частота равна:
$\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}$

Амплитуда колебаний
Это максимальное значение, которое принимает колеблющаяся физическая величина в процессе колебаний. Для электромагнитных колебаний рассматривают амплитуду заряда ($q_m$), амплитуду силы тока ($I_m$), амплитуду напряжения ($U_m$). Например, если колебания заряда описываются законом $q(t) = q_m \cos(\omega t + \phi_0)$, то $q_m$ — это амплитуда заряда. Амплитуда определяется начальными условиями (начальной энергией, сообщенной системе).

Фаза колебаний (φ)
Это величина, которая определяет состояние колебательной системы в любой момент времени $\text{t}$. В уравнении гармонических колебаний, например, $q(t) = q_m \cos(\omega t + \phi_0)$, фазой является весь аргумент косинуса: $\phi = \omega t + \phi_0$. Фаза измеряется в радианах (рад).

Начальная фаза (φ₀)
Это значение фазы колебаний в начальный момент времени ($t = 0$). Она определяет начальное состояние системы. Выбор начальной фазы зависит от момента, с которого начинается наблюдение за колебаниями. Например, если в момент $t=0$ заряд на конденсаторе максимален, то начальная фаза $\phi_0 = 0$.

Ответ: Величинами, характеризующими электромагнитные колебания, являются: период (T), частота (f), циклическая частота (ω), амплитуда колеблющихся величин (например, заряда $q_m$, силы тока $I_m$, напряжения $U_m$), фаза ($\phi = \omega t + \phi_0$) и начальная фаза ($\phi_0$).