Какой минимальный промежуток времени пройдет после достижения максимума энергии электрического поля в конденсаторе до момента, когда энергия магнитного поля в катушке достигнет своего максимума, если период свободных колебаний тока в электрическом контуре равен Т?
Физика 11 класс Электрические колебания и магнитные поля максимум энергии электрического поля минимальный промежуток времени энергия магнитного поля катушка период свободных колебаний электрический контур физика 11 класс Новый
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сначала разберемся с тем, что происходит в электрическом контуре, состоящем из конденсатора и катушки.
В таком контуре происходит обмен энергией между электрическим полем в конденсаторе и магнитным полем в катушке. Когда конденсатор полностью заряжен, энергия электрического поля достигает максимума, а энергия магнитного поля в катушке равна нулю. Далее, когда конденсатор начинает разряжаться, энергия электрического поля уменьшается, а энергия магнитного поля начинает увеличиваться.
Теперь рассмотрим период свободных колебаний тока в контуре, который равен Т. Этот период включает в себя полный цикл колебаний, который состоит из следующих этапов:
Таким образом, можно выделить две фазы в одном периоде:
Теперь давайте определим, сколько времени занимает первая фаза. Известно, что полное время одного периода Т делится на две равные части, так как каждая из фаз (максимум электрического поля до максимума магнитного поля и обратно) занимает равное время.
Таким образом, минимальный промежуток времени, который пройдет после достижения максимума энергии электрического поля в конденсаторе до момента, когда энергия магнитного поля в катушке достигнет своего максимума, составляет:
T/4Это означает, что через одну четверть периода после достижения максимума энергии электрического поля, энергия магнитного поля достигнет своего максимума.