14. Электродинамика: анализ физических процессов: #205998
Свободные электромагнитные колебания происходят в идеальном колебательном контуре. В таблице показано изменение заряда конденсатора $q$ с течением времени $t.$
Выберите все верные утверждения.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1)$ Частота колебаний равна $25\,\text{кГц}.$
$2)$ Период колебаний равен $30\,\text{мкс}.$
$3)$ В момент времени $t = 30\,\text{мкс}$ энергия конденсатора минимальна.
$4)$ В момент времени $t = 10\,\text{мкс}$ энергия катушки максимальна.
$5)$ В момент времени $t = 15\,\text{мкс}$ сила тока в контуре равна $0.$
1. Из таблицы видно, что полный цикл колебаний составляет $40\,\text{мкс}.$ Частота вычисляется по формуле:
$$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{40 \cdot 10^{-6}\,\text{с}} = 25\,\text{кГц}$$ Вывод: утверждение верное.
2. Период колебаний, как следует из таблицы, равен $40\,\text{мкс},$ а не $30\,\text{мкс}.$
Вывод: утверждение неверное.
3. В момент $t = 30\,\text{мкс}$ заряд конденсатора $q = 0,$ следовательно, энергия конденсатора $W_C = \frac{q^2}{2C} = 0$ (минимальна).
Вывод: утверждение верное.
4. В момент $t = 10\,\text{мкс}$ заряд $q = 0,$ что соответствует максимальному току в катушке (вся энергия сосредоточена в магнитном поле).
Вывод: утверждение верное.
5. В момент $t = 15\,\text{мкс}$ заряд $q = -2,84\,\text{нКл}$ не является максимальным $( q_{max} = \pm4\,\text{нКл} ),$ значит, ток в этот момент не равен нулю (ток равен нулю только при максимальном заряде).
Вывод: утверждение неверное.