Пожалуйста, объясните график зависимости напряжение между пластинами конденсатора U от времени t, приведенный

Содержание вопроса: График напряжения на конденсаторе в колебательном контуре

Пояснение:

График зависимости напряжения между пластинами конденсатора (U) от времени (t) в идеально закрытом колебательном контуре представляет собой синусоиду.

В начале, когда ток отсутствует и конденсатор разряжен, напряжение равно нулю. По мере прохождения времени, ток начинает протекать через катушку индуктивности, что приводит к зарядке конденсатора. На графике это представлено возрастанием напряжения. Как только конденсатор заряжается до максимального значения (Umax), ток перестает протекать через катушку.

После достижения максимального напряжения, конденсатор начинает разряжаться через катушку индуктивности, что приводит к уменьшению напряжения на конденсаторе. График изображает это уменьшение напряжения до минимального значения (Umin), которое соответствует полной разрядке конденсатора. Затем процесс повторяется, и график образует повторяющуюся синусоиду.

График напряжения на конденсаторе в колебательном контуре выглядит следующим образом:


Дополнительный материал:

Если время (t) измеряется в секундах, а напряжение (U) в вольтах, график может быть представлен уравнением: U = Umax * cos(2πft), где:
U - напряжение на конденсаторе,
Umax - максимальное напряжение на конденсаторе,
f - частота собственных колебаний колебательного контура.
Студент может использовать это уравнение для математического представления графика и вычисления значений напряжения в определенные моменты времени.

Совет:

Чтобы лучше понять зависимость, рекомендуется провести визуальное сравнение графика с уравнением и понять, какие факторы влияют на форму и параметры графика. Обратите внимание на период и амплитуду синусоиды и поймите, как изменяется график при изменении этих факторов.

Задание для закрепления:

Представьте, что в колебательном контуре максимальное напряжение на конденсаторе равно 12 В, а частота собственных колебаний равна 50 Гц. Найдите напряжение на конденсаторе через 0,02 секунды и 0,04 секунды.