Действующее значение напряжения на конденсаторе в контуре равно 100 В. Определите максимальное значение энергии конденсатора (электрическое поле) и катушки (магнитное поле), если электроемкость конденсатора равна 10 пФ.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения максимальной энергии конденсатора воспользуемся формулой для энергии конденсатора:

W = 1/2 C U^2,

где W - энергия конденсатора, C - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.

Подставим известные значения:
C = 10 пФ = 10 * 10^(-12) Ф,
U = 100 В.

W = 1/2 10 10^(-12) (100)^2 = 5 10^(-10) 10000 = 5 10^(-6) Дж.

Теперь определим максимальное значение энергии катушки (магнитного поля). Для катушки с индуктивностью L, пропускающей переменный ток, максимальная энергия магнитного поля равна:

W = 1/2 L I^2,

где W - энергия катушки, L - индуктивность катушки, I - максимальная сила тока в катушке.

Так как электрический контур соединен с контуром катушки, энергия конденсатора равна энергии катушки:

W = 5 * 10^(-6) Дж.

Таким образом, максимальное значение энергии как конденсатора, так и катушки равно 5 * 10^(-6) Дж.