Колебательный контур настроен ** длину волны 40м. Зная что максимальный ток в цепи Iм=0,2...

+599 голосов
567k просмотров

Колебательный контур настроен на длину волны 40м. Зная что максимальный ток в цепи Iм=0,2 А, а максимальное напряжение на конденсаторе Um=9В, найдите энергию, запасенную в контуре


Физика (13 баллов) | 567k просмотров
Дан 1 ответ
+51 голосов
Правильный ответ

Ответ:

19 нДж

Объяснение:

Период колебаний в контуре:

image T=\frac{\lambda}{c}=\frac{40}{3*10^8}=1.33*10^{-7}" alt="\displaystyle c=\lambda \nu=\frac{\lambda}{T} => T=\frac{\lambda}{c}=\frac{40}{3*10^8}=1.33*10^{-7}" align="absmiddle" class="latex-formula"> с

Полная энергия электромагнитных колебаний в контуре:

\displaystyle W=W_{Emax}=W_{Mmax}=\frac{CU_{max}^2}{2}= \frac{LI_{max}^2}{2}

Таким образом, квадрат полной энергии:

\displaystyle W^2=\frac{CU_{max}^2}{2}*\frac{LI_{max}^2}{2}=LC\frac{U_{max}^2I_{max}^2}{4}

Полная энергия:

\displaystyle W=\sqrt{LC}\frac{U_{max}I_{max}}{2}

Однако, по формуле Томсона:

image \sqrt{LC}=\frac{T}{2\pi }" alt="\displaystyle T=2\pi \sqrt{LC} => \sqrt{LC}=\frac{T}{2\pi }" align="absmiddle" class="latex-formula">

Значит:

\displaystyle W=\frac{TI_{max}U_{max}}{4\pi } =\frac{1.33*10^{-7}*0.2*9}{4*3.14}=1.9*10^{-8} Дж или 19 нДж.

(20.0k баллов)