№948 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Дано:
C = 1 мкФ = 10⁻⁶ Ф,
L = 0,04 Гн,
Uₘ = 100 В,
u = 80 В.
Амплитуда силы тока:
Iₘ = Uₘ√(C/L) = 100√(10⁻⁶/0,04) = 0,5 А.
Полная энергия колебательного контура:
W = CUₘ²/2 = (10⁻⁶ · 100²)/2 = 5 · 10⁻³ Дж.
Энергия электрического поля конденсатора в данный момент:
Wэл = Cu²/2 = (10⁻⁶ · 80²)/2 = 3,2 · 10⁻³ Дж.
Энергия магнитного поля катушки:
Wм = W − Wэл = 5 · 10⁻³ − 3,2 · 10⁻³ = 1,8 · 10⁻³ Дж.
Из формулы Wм = Li²/2 найдём мгновенное значение силы тока:
|i| = √(2Wм/L) = √((2 · 1,8 · 10⁻³)/0,04) = 0,3 А.
Ответ: Iₘ = 0,5 А; W = 5 · 10⁻³ Дж; Wэл = 3,2 · 10⁻³ Дж; Wм = 1,8 · 10⁻³ Дж; |i| = 0,3 А. Направление тока не указано, поэтому i может быть равно +0,3 А или −0,3 А.
C = 1 мкФ = 10⁻⁶ Ф,
L = 0,04 Гн,
Uₘ = 100 В,
u = 80 В.
Амплитуда силы тока:
Iₘ = Uₘ√(C/L) = 100√(10⁻⁶/0,04) = 0,5 А.
Полная энергия колебательного контура:
W = CUₘ²/2 = (10⁻⁶ · 100²)/2 = 5 · 10⁻³ Дж.
Энергия электрического поля конденсатора в данный момент:
Wэл = Cu²/2 = (10⁻⁶ · 80²)/2 = 3,2 · 10⁻³ Дж.
Энергия магнитного поля катушки:
Wм = W − Wэл = 5 · 10⁻³ − 3,2 · 10⁻³ = 1,8 · 10⁻³ Дж.
Из формулы Wм = Li²/2 найдём мгновенное значение силы тока:
|i| = √(2Wм/L) = √((2 · 1,8 · 10⁻³)/0,04) = 0,3 А.
Ответ: Iₘ = 0,5 А; W = 5 · 10⁻³ Дж; Wэл = 3,2 · 10⁻³ Дж; Wм = 1,8 · 10⁻³ Дж; |i| = 0,3 А. Направление тока не указано, поэтому i может быть равно +0,3 А или −0,3 А.
В идеальном колебательном контуре энергия периодически переходит из электрической в магнитную, а её полное значение сохраняется:
W = CUₘ²/2 = 10⁻⁶ · 100²/2 = 0,005 Дж.
В момент, когда u = 80 В, энергия конденсатора равна:
Wэл = Cu²/2 = 10⁻⁶ · 80²/2 = 0,0032 Дж.
Следовательно, на магнитное поле катушки приходится:
Wм = W − Wэл = 0,005 − 0,0032 = 0,0018 Дж.
Мгновенное значение силы тока определим из равенства LI²/2 = Wм:
|i| = √(2Wм/L) = √(2 · 0,0018/0,04) = 0,3 А.
Максимальный ток возникает при полной разрядке конденсатора, когда вся энергия контура сосредоточена в катушке:
LIₘ²/2 = W,
Iₘ = √(2W/L) = √(2 · 0,005/0,04) = 0,5 А.
Ответ: Iₘ = 0,5 А; W = 5 · 10⁻³ Дж; Wэл = 3,2 · 10⁻³ Дж; Wм = 1,8 · 10⁻³ Дж; |i| = 0,3 А. Знак мгновенного тока зависит от направления его течения: i = ±0,3 А.
W = CUₘ²/2 = 10⁻⁶ · 100²/2 = 0,005 Дж.
В момент, когда u = 80 В, энергия конденсатора равна:
Wэл = Cu²/2 = 10⁻⁶ · 80²/2 = 0,0032 Дж.
Следовательно, на магнитное поле катушки приходится:
Wм = W − Wэл = 0,005 − 0,0032 = 0,0018 Дж.
Мгновенное значение силы тока определим из равенства LI²/2 = Wм:
|i| = √(2Wм/L) = √(2 · 0,0018/0,04) = 0,3 А.
Максимальный ток возникает при полной разрядке конденсатора, когда вся энергия контура сосредоточена в катушке:
LIₘ²/2 = W,
Iₘ = √(2W/L) = √(2 · 0,005/0,04) = 0,5 А.
Ответ: Iₘ = 0,5 А; W = 5 · 10⁻³ Дж; Wэл = 3,2 · 10⁻³ Дж; Wм = 1,8 · 10⁻³ Дж; |i| = 0,3 А. Знак мгновенного тока зависит от направления его течения: i = ±0,3 А.
По закону сохранения энергии колебательного контура:
W = CUₘ²/2 = 10⁻⁶ · 100²/2 = 5 · 10⁻³ Дж.
Отсюда амплитуда тока:
Iₘ = √(2W/L) = √(0,01/0,04) = 0,5 А.
При u = 80 В:
Wэл = Cu²/2 = 3,2 · 10⁻³ Дж,
Wм = W − Wэл = 1,8 · 10⁻³ Дж.
Тогда модуль мгновенного тока:
|i| = √(2Wм/L) = √(3,6 · 10⁻³/0,04) = 0,3 А.
Ответ: Iₘ = 0,5 А; W = 5 · 10⁻³ Дж; Wэл = 3,2 · 10⁻³ Дж; Wм = 1,8 · 10⁻³ Дж; i = ±0,3 А, так как направление тока не задано.
W = CUₘ²/2 = 10⁻⁶ · 100²/2 = 5 · 10⁻³ Дж.
Отсюда амплитуда тока:
Iₘ = √(2W/L) = √(0,01/0,04) = 0,5 А.
При u = 80 В:
Wэл = Cu²/2 = 3,2 · 10⁻³ Дж,
Wм = W − Wэл = 1,8 · 10⁻³ Дж.
Тогда модуль мгновенного тока:
|i| = √(2Wм/L) = √(3,6 · 10⁻³/0,04) = 0,3 А.
Ответ: Iₘ = 0,5 А; W = 5 · 10⁻³ Дж; Wэл = 3,2 · 10⁻³ Дж; Wм = 1,8 · 10⁻³ Дж; i = ±0,3 А, так как направление тока не задано.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
Емкость конденсатора колебательного контура С=1 мкФ, индуктивность катушки L=0,04Гн, амплитуда колебаний напряжения Um=100 В. В данный момент времени напряжение на конденсаторе u=80 В. Найти амплитуду колебаний силы тока Im, полную энергию W, энергию электрического поля Wэл, энергию магнитного поля WM, мгновенное значение сила тока i.
Отправить другу:
