Частота колебаний в колебательном контуре равна 1кГц, максимальное значение силы тока 3А. Какова максимальная энергия электрического поля конденсатора, если емкость конденсатора 10мКФ.

1

Ответы и объяснения

2013-01-27T22:01:11+00:00

Максимальный заряд, накапливаемый в конденсаторе (за полупериод)

Q=\int\limits^{T/2}_0 {I(t)}} \, dt=\int\limits^{T/2}_0 {I_0\sin{(2\pi ft)}} \, dt=\\\\ =\frac{I_0}{2\pi f}\int\limits^{\pi}_0 {\sin{\varphi}} \, d\varphi =\frac{I_0}{2\pi f}(-1-1)=-\frac{I_0}{\pi f}

При этом энергия, запасаемая в конденсаторе (в Джоулях)

W=\frac{Q^2}{2C}=\frac{I_0^2}{2C\cdot (\pi f)^2}=\frac{9}{2\cdot 10^{-5}\cdot (3,14\cdot 10^3)^2}\approx 4,56\cdot 10^{-2}