Как изменится энергия W свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре, если индуктивность L катушки увеличить в k=16 раз при неизменной амплитуде колебаний заряда?
Дано:
$L_2=16L_1$
$Q_{m1}=Q_{m2}$
Найти: $\frac{W_{m2}}{W_{m1}}$
В колебательном контуре происходит перетекание энергии электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно. Для колебательного контура справедлив закон сохранения энергии: максимальная энергия электрического поля конденсатора равна максимальной энергии магнитного поля катушки.
$W_{mC}=\frac{CU_m^2}{2}$ (1)
$W_{mL}=\frac{LI_m^2}{2}$ (2)
$W_{m}=\frac{CU_m^2}{2}=\frac{LI_m^2}{2}$ (3)
$U_m=\frac{Q_m}{C}$ (4)
Подставим (4) в (1)
$W_{mC}=\frac{C*(\frac{Q_m}{C})^2}{2}=\frac{Q_m^2}{2C}$ (5)
Согласно условию, амплитуда колебаний заряда не изменяется. Ёмкость не меняется. Тогда, согласно (5), максимальная энергия электромагнитных колебаний не поменяется.
Получается, что при изменении величины индуктивности в контуре энергия электромагнитных колебаний не изменится.
$\frac{W_{m2}}{W_{m1}}=1$
Уважаемые читатели блога! Прошу вас высказать свои мысли по поводу этой задачи. Возможно, я не прав?
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.