1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
Рымкевич 10-11 класс
№954 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Рымкевич
10 класс
Класс
10
Предмет
Физика
Автор
Рымкевич

№954 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача
  1. При каком значении напряжения на конденсаторе колебательного контура (в долях амплитудного значения $$u/U$$) и через какое время (в долях периода $$t/T$$) энергия электрического поля впервые будет в 3 раза больше энергии магнитного поля?
Подробный ответ

Полная энергия колебательного контура постоянна:

$$W=W_{\text{эл}}+W_{\text{м}}=\text{const}.$$

Когда напряжение на конденсаторе максимально, вся энергия — электрическая:

$$W=\frac{CU_m^2}{2}.$$

По условию в некоторый момент

$$W_{\text{эл}}=3W_{\text{м}}.$$

Тогда

$$W=W_{\text{эл}}+W_{\text{м}}=W_{\text{эл}}+\frac{W_{\text{эл}}}{3}=\frac{4}{3}W_{\text{эл}},$$

откуда

$$W_{\text{эл}}=\frac{3}{4}W=\frac{3}{4}\cdot \frac{CU_m^2}{2}=\frac{3CU_m^2}{8}.$$

Но

$$W_{\text{эл}}=\frac{Cu^2}{2}.$$

Следовательно,

$$\frac{Cu^2}{2}=\frac{3CU_m^2}{8},$$

$$\frac{u}{U_m}=\sqrt{\frac{3}{4}}=\frac{\sqrt{3}}{2}\approx 0{,}87.$$

Напряжение меняется по закону

$$u(t)=U_m\cos\frac{2\pi t}{T}.$$

Тогда

$$\cos\frac{2\pi t}{T}=0{,}87,$$

$$\frac{t}{T}=\frac{1}{2\pi}\arccos 0{,}87\approx 0{,}083.$$

Ответ: $$\frac{u}{U_m}=0{,}87,\qquad \frac{t}{T}=0{,}083.$$



Общая оценка
4.1 / 5
Другие учебники
Другие предметы