Задание 13 ЕГЭ по физике · задача 445435

Тема: 3.5 Электромагнитные колебания и волны · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

t, 10 – 6  c

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

I, 10 – 3  A

4

2,83

0

– 2,83

–  4

– 2,83

0

2,83

4

2,83

В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура при свободных электромагнитных колебаниях в этом контуре. Вычислите по этим данным максимальную энергию катушки, если ёмкость конденсатора равна 405 пФ. Ответ выразите в наноджоулях (нДж), округлив до целых.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 32 нДж

Разбор

Период колебаний из таблицы — 8 мкс.

Из формулы Томсона находим индуктивность катушки:
$T = 2\pi\sqrt{LC} \Rightarrow L = \dfrac{T^{2}}{4\pi^{2}C} = \dfrac{(8\cdot 10^{-6})^{2}}{4\pi^{2}\cdot 405\cdot 10^{-12}} \approx 4\cdot 10^{-3}$ Гн.

Максимальная энергия контура (в момент максимального тока вся энергия сосредоточена в катушке):
$W = \dfrac{LI_{m}^{2}}{2}$.

Подставляем $I_{m} = 4\cdot 10^{-3}$ А:
$W = \dfrac{4\cdot 10^{-3}\cdot (4\cdot 10^{-3})^{2}}{2} = 3,2\cdot 10^{-8}$ Дж $= 32$ нДж.
← Предыдущая задачаВсе задачи №13 (80)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 13 →