Сколько времени потребуется после замыкания конденсатора на катушку, чтобы заряд на одной из обкладок конденсатора стал

Тема урока: Разряд конденсатора в колебательном контуре

Объяснение:

Для решения данной задачи необходимо знать, что время разряда конденсатора в колебательном контуре зависит от периода свободных колебаний t.

В колебательном контуре конденсатор начинает разряжаться через катушку индуктивности. В начальный момент заряд на обкладке конденсатора равен -q, и с течением времени происходит разряд конденсатора.

Согласно закону разряда конденсатора в колебательном контуре, время разряда t_discharge можно выразить через период свободных колебаний t:

t_discharge = t/2

Таким образом, ответ а: после замыкания конденсатора на катушку, чтобы заряд на одной из обкладок конденсатора стал равным -q, потребуется время t/2.

Совет:

Для лучшего понимания данного материала рекомендуется прочитать о законах разряда и заряда конденсатора в колебательном контуре. Примите во внимание, что время разряда зависит от периода свободных колебаний.

Ещё задача:

Какое время потребуется для разряда конденсатора до состояния, когда заряд на одной из обкладок станет равным -2q? Определите наименьшее время, необходимое для этого.

(Подсказка: используйте формулу t_discharge = t/2, где t - период свободных колебаний)

Суть вопроса: Заряд на конденсаторе в колебательном контуре

Пояснение:
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. В данной задаче требуется найти время, которое потребуется для достижения заряда на одной из обкладок конденсатора равного -q после замыкания конденсатора на катушку.

В формуле, которая описывает изменение заряда на конденсаторе в колебательном контуре, используется период свободных колебаний (t) и величина q. Эта формула записывается как:

q(t) = -q * (1 - exp(-t/(RC)))

где R - сопротивление в контуре, C - емкость конденсатора

Для решения данной задачи, если период свободных колебаний равен t, то наименьшее время, необходимое для достижения заряда -q на одной из обкладок конденсатора, будет равно:

а) t/2
Подставляем t/2 в формулу q(t) и получаем значение заряда.

б) 2t
Аналогично, подставляем 2t и находим значение заряда.

Дополнительный материал:
а) Пусть t = 4 секунды.
Замыкание конденсатора на катушку займет (4/2) = 2 секунды.
Подставляем полученное значение времени в формулу и находим значение заряда.

б) Пусть t = 5 секунд.
Замыкание конденсатора на катушку займет (2*5) = 10 секунд.
Подставляем полученное значение времени в формулу и находим значение заряда.

Совет:
Для лучшего понимания задачи рекомендуется ознакомиться с формулами, описывающими изменение заряда на конденсаторе в колебательном контуре. Также, полезным будет изучить принципы работы колебательного контура и влияние его параметров на время достижения определенного заряда на конденсаторе.

Дополнительное упражнение:
Рассмотрим колебательный контур с R = 3 Ом и C = 2 Ф. Если период свободных колебаний равен t = 6 секунд, найдите:
а) наименьшее время, которое потребуется для достижения заряда -5 Кл на одной из обкладок конденсатора после замыкания;
б) наименьшее время, которое потребуется для достижения заряда -18 Кл на одной из обкладок конденсатора после замыкания.