Полная энергия колебательного контура равна 300 Дж. Максимальная энергия электрического поля конденсатора и максимальная энергия магнитного поля внутри катушки контура равны соответственно?
Полная энергия колебательного контура равна 300 Дж. Максимальная энергия электрического поля конденсатора и максимальная энергия магнитного поля внутри катушки контура равны соответственно?
В колебательном контуре максимальная энергия электрического поля конденсатора и максимальная энергия магнитного поля катушки равны друг другу и в сумме составляют полную энергию колебательного контура. Это происходит из-за закона сохранения энергии, который гласит, что в замкнутой системе полная энергия остается постоянной, если отсутствуют потери.
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Когда конденсатор полностью заряжен, вся энергия контура сосредоточена в его электрическом поле, а энергия магнитного поля катушки равна нулю. Когда конденсатор разряжен, вся энергия сосредоточена в магнитном поле катушки, а энергия электрического поля конденсатора равна нулю.
Таким образом, максимальная энергия электрического поля конденсатора (E{\text{max, электрическое}}) и максимальная энергия магнитного поля катушки (E{\text{max, магнитное}}) равны и составляют половину от полной энергии колебательного контура:
[ E{\text{max, электрическое}} = E{\text{max, магнитное}} = \frac{E_{\text{полная}}}{2} ]
Подставляя известное значение полной энергии:
[ E{\text{max, электрическое}} = E{\text{max, магнитное}} = \frac{300 \, \text{Дж}}{2} = 150 \, \text{Дж} ]
Таким образом, максимальная энергия как электрического поля конденсатора, так и магнитного поля катушки равна 150 Дж.
Максимальная энергия электрического поля конденсатора равна половине полной энергии колебательного контура, то есть 150 Дж. Максимальная энергия магнитного поля внутри катушки контура также равна 150 Дж.
Для колебательного контура, состоящего из конденсатора и катушки индуктивности, полная энергия равна сумме энергий электрического и магнитного полей:
E = Eэ + Eм
Где E - полная энергия контура, Eэ - энергия электрического поля конденсатора, Eм - энергия магнитного поля внутри катушки.
Для случая, когда полная энергия контура равна 300 Дж, мы можем представить это следующим образом:
300 = Eэ + Eм
Таким образом, максимальная энергия электрического поля конденсатора и максимальная энергия магнитного поля внутри катушки контура равны 150 Дж каждая.
