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, 1.5k 👀
Подписаться
Уведомить о
1 Комментарий
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Егор Сильченко
Егор Сильченко
5 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 ?