Задание ЕГЭ-Ф-ДВ2023-14

ЕГЭ▿базовый уровень сложности▿ФИПИ()
Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U0, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью L1 = L, а во второй — к катушке с индуктивностью L2 = 5L. В обоих случаях в получившемся контуре возникли незатухающие электромагнитные колебания. Каково отношение максимальных значений энергии магнитного поля катушки W2max/ W1max при этих колебаниях?
📜Теория для решения: Конденсаторы Самоиндукция Конденсатор, катушка и резонанс в цепи переменного тока
Введите ответ:
Посмотреть решение

Алгоритм решения:

  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу, характеризующую максимальную энергию магнитного поля катушки.
  3. Определить отношение максимальных энергий магнитного поля катушки 2 к 1.

Решение:

Запишем исходные данные:

  • Разность потенциалов конденсатора: U1 = U2 = U0.
  • Индуктивность катушки 1: L1 = L.
  • Индуктивность катушки 2: L2 = 5L.

Максимальная энергия магнитного поля катушки, включенной в цепь с конденсатором, равна половине произведения индуктивности катушки и квадрата максимальной силы тока:

Она также равна максимальной энергии электрического поля конденсатора:

Максимальная энергия магнитного поля катушки в случае 1 равна:

Максимальная энергия магнитного поля катушки в случае 2 равна:

В обоих случаях эта энергия ограничивается энергией электрического поля конденсатора:

Следовательно:

Отсюда следует, что отношение:

Ответ: 1
Текст: Алиса Никитина, 2.2k 👀
Подписаться
Уведомить о
1 Комментарий
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Егор Сильченко
Егор Сильченко
11 месяцев назад

Привет, почему энергия магнитного поля ограничивается энергией электрического. Они имеют общее W. Активное сопротивление на катушке и конденсаторе всегда равно нулю, т.е. они не имеют сопротивление ?

6