Номер 2, страница 194 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 44. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания. Задание 39 - номер 2, страница 194.

Условие.

2. Почему описанные в параграфе колебания в колебательном контуре являются свободными?

Решение.

Почему описанные в параграфе колебания в колебательном контуре являются свободными?

Свободными колебаниями называют колебания, которые возникают в системе после того, как ее выводят из состояния равновесия, и в дальнейшем она предоставлена самой себе. Такие колебания происходят за счет первоначально сообщенной энергии и поддерживаются внутренними силами системы, а не внешним периодическим воздействием.

В случае идеального колебательного контура (состоящего из катушки индуктивности и конденсатора) процесс происходит следующим образом:

1. Систему выводят из положения равновесия, заряжая конденсатор. В этот момент конденсатору сообщается начальный запас энергии, которая запасена в его электрическом поле.

2. После зарядки источник отключают, и контур оказывается изолированной системой, предоставленной самой себе. На него не действуют внешние периодические источники ЭДС.

3. Начинается процесс колебаний: конденсатор разряжается через катушку, энергия электрического поля переходит в энергию магнитного поля катушки, а затем обратно. Эти преобразования энергии происходят циклически с собственной частотой контура, которая определяется его параметрами: индуктивностью $\text{L}$ и ёмкостью $\text{C}$.

Так как колебания в контуре происходят только за счет начального запаса энергии и без воздействия внешних периодических сил, они, по определению, являются свободными.

Ответ: Колебания в колебательном контуре являются свободными, потому что они возникают после однократного сообщения системе энергии (например, при зарядке конденсатора) и далее продолжаются за счет внутренних процессов в контуре без какого-либо внешнего периодического воздействия.