Каковы значения силы тока I, заряда q и напряжения на конденсаторе U в идеальном колебательном контуре, если

Тема: Идеальный колебательный контур.

Объяснение: В идеальном колебательном контуре существует взаимосвязь между силой тока I, зарядом q и напряжением на конденсаторе U. Эта связь обусловлена присутствием конденсатора и катушки индуктивности.

Заряд q на конденсаторе и сила тока I в контуре связаны следующим образом:

q = C * U,

где C обозначает емкость конденсатора.

Сила тока I и напряжение на конденсаторе U связаны с помощью следующего уравнения:

I = (1/LC)^(1/2) * U,

где L обозначает индуктивность катушки, а C - емкость конденсатора.

Таким образом, если амплитудные значения силы тока, заряда и напряжения на конденсаторе равны Iм, qм и Uм соответственно, то значения этих величин можно выразить следующим образом:

q = C * Uм,

I = (1/LC)^(1/2) * Uм.

Пример использования: Пусть амплитудное значение напряжения на конденсаторе Uм = 10 В, амплитудное значение силы тока Iм = 2 А. Чему равно значение заряда q?

Совет: Для лучшего понимания идеального колебательного контура можно провести аналогию с качающимся маятником, где конденсатор играет роль веса на конце маятника, а катушка индуктивности - роль пружины, которая обеспечивает энергию колебания.

Упражнение: Пусть в идеальном колебательном контуре амплитудные значения заряда qм = 8 мкКл и напряжения на конденсаторе Uм = 12 В. Каково значение силы тока I?