Задание 13 ЕГЭ по физике · задача 91A3F0
Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью , а во второй к катушке
с индуктивностью . В обоих случаях в получившемся контуре возникли незатухающие электромагнитные колебания. Каково отношение значений полной энергии колебаний ?
Показать ответ и разбор
Ответ: 1
Разбор
Полная энергия незатухающих колебаний в LC-контуре определяется только начальным запасом энергии в конденсаторе и не зависит от индуктивности катушки.
Шаг 1. Конденсатор заряжен до напряжения U, ёмкость C остаётся той же в обоих случаях. Начальная энергия конденсатора:
$W =$ ½ $C U^{2}$
Шаг 2. При подключении к любой катушке $(L_{1} = L$ или $L_{2} = 4L)$ вся эта энергия переходит в энергию магнитного поля катушки и обратно — колебания незатухающие, потерь нет.
Шаг 3. Поэтому полная энергия колебаний $W_{1}$ и $W_{2}$ одинакова и равна ½ $C U^{2}$.
Отношение $W_{2} / W_{1} = 1$.
Шаг 1. Конденсатор заряжен до напряжения U, ёмкость C остаётся той же в обоих случаях. Начальная энергия конденсатора:
$W =$ ½ $C U^{2}$
Шаг 2. При подключении к любой катушке $(L_{1} = L$ или $L_{2} = 4L)$ вся эта энергия переходит в энергию магнитного поля катушки и обратно — колебания незатухающие, потерь нет.
Шаг 3. Поэтому полная энергия колебаний $W_{1}$ и $W_{2}$ одинакова и равна ½ $C U^{2}$.
Отношение $W_{2} / W_{1} = 1$.