№944 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
Решение #4ИИ
Варианты решения:
Дано:
L = 0,2 Гн,
Iₘ = 40 мА = 0,04 А,
I = Iₘ/2 = 0,02 А.
Полная энергия колебательного контура:
W = LIₘ²/2 = 0,2 · 0,04²/2 = 1,6 · 10⁻⁴ Дж.
Энергия магнитного поля катушки в данный момент:
Wм = LI²/2 = 0,2 · 0,02²/2 = 4 · 10⁻⁵ Дж.
Энергия электрического поля конденсатора:
Wэ = W − Wм = 1,6 · 10⁻⁴ − 4 · 10⁻⁵ = 1,2 · 10⁻⁴ Дж.
Ответ: Wэ = 1,2 · 10⁻⁴ Дж, Wм = 4 · 10⁻⁵ Дж.
L = 0,2 Гн,
Iₘ = 40 мА = 0,04 А,
I = Iₘ/2 = 0,02 А.
Полная энергия колебательного контура:
W = LIₘ²/2 = 0,2 · 0,04²/2 = 1,6 · 10⁻⁴ Дж.
Энергия магнитного поля катушки в данный момент:
Wм = LI²/2 = 0,2 · 0,02²/2 = 4 · 10⁻⁵ Дж.
Энергия электрического поля конденсатора:
Wэ = W − Wм = 1,6 · 10⁻⁴ − 4 · 10⁻⁵ = 1,2 · 10⁻⁴ Дж.
Ответ: Wэ = 1,2 · 10⁻⁴ Дж, Wм = 4 · 10⁻⁵ Дж.
При максимальном токе вся энергия контура сосредоточена в магнитном поле катушки:
Wполн = LIₘ²/2 = 0,2 · (40 · 10⁻³)²/2 = 1,6 · 10⁻⁴ Дж.
Поскольку ток уменьшился в 2 раза, энергия магнитного поля, пропорциональная квадрату тока, стала равна четверти полной энергии:
Wм = Wполн/4 = 4 · 10⁻⁵ Дж.
Оставшиеся 3/4 полной энергии приходятся на электрическое поле конденсатора:
Wэ = 3Wполн/4 = 1,2 · 10⁻⁴ Дж.
Ответ: энергия электрического поля равна 1,2 · 10⁻⁴ Дж, энергия магнитного поля — 4 · 10⁻⁵ Дж.
Wполн = LIₘ²/2 = 0,2 · (40 · 10⁻³)²/2 = 1,6 · 10⁻⁴ Дж.
Поскольку ток уменьшился в 2 раза, энергия магнитного поля, пропорциональная квадрату тока, стала равна четверти полной энергии:
Wм = Wполн/4 = 4 · 10⁻⁵ Дж.
Оставшиеся 3/4 полной энергии приходятся на электрическое поле конденсатора:
Wэ = 3Wполн/4 = 1,2 · 10⁻⁴ Дж.
Ответ: энергия электрического поля равна 1,2 · 10⁻⁴ Дж, энергия магнитного поля — 4 · 10⁻⁵ Дж.
Используем закон сохранения энергии контура:
Wм = Li²/2, Wэ = L(Iₘ² − i²)/2,
где i = Iₘ/2 = 0,02 А.
Wм = 0,2 · 0,02²/2 = 4 · 10⁻⁵ Дж,
Wэ = 0,2 · (0,04² − 0,02²)/2 = 1,2 · 10⁻⁴ Дж.
Ответ: Wэ = 1,2 · 10⁻⁴ Дж; Wм = 4 · 10⁻⁵ Дж.
Wм = Li²/2, Wэ = L(Iₘ² − i²)/2,
где i = Iₘ/2 = 0,02 А.
Wм = 0,2 · 0,02²/2 = 4 · 10⁻⁵ Дж,
Wэ = 0,2 · (0,04² − 0,02²)/2 = 1,2 · 10⁻⁴ Дж.
Ответ: Wэ = 1,2 · 10⁻⁴ Дж; Wм = 4 · 10⁻⁵ Дж.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
В колебательном контуре индуктивность катушки равна 0,2 Гн, а амплитуда колебаний силы тока 40 мА. Найти энергию электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 2 раза меньше амплитудного значения.
