Максимальная энергия электрического поля заряженного конденсатора в идеальном колебательном контуре равна 0,5 мДж. Чему равна индуктивность катушки, если максимальное значение силы тока равно 0,1 А?
Для идеального колебательного контура максимальная энергия электрического поля в конденсаторе равна максимальной энергии магнитного поля в катушке, то есть:
(Wc = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U{\text{max}}^2 = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I_{\text{max}}^2),
где (Wc) - энергия электрического поля в конденсаторе, (C) - ёмкость конденсатора, (U{\text{max}}) - максимальное напряжение на конденсаторе, (L) - индуктивность катушки, (I_{\text{max}}) - максимальное значение силы тока.
Для идеального колебательного контура максимальная энергия электрического поля в конденсаторе равна максимальной энергии магнитного поля в катушке, то есть:
(Wc = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U{\text{max}}^2 = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I_{\text{max}}^2),
где (Wc) - энергия электрического поля в конденсаторе, (C) - ёмкость конденсатора, (U{\text{max}}) - максимальное напряжение на конденсаторе, (L) - индуктивность катушки, (I_{\text{max}}) - максимальное значение силы тока.
Подставляем известные значения:
(0.5 \ мДж = \frac{1}{2} \cdot L \cdot (0.1 \ A)^2).
Таким образом, (L = \frac{0.5 \ мДж}{\frac{1}{2} \cdot (0.1 \ A)^2} = \frac{0.5 \cdot 10^{-3} \ Дж}{0.005 \ Вт} = 100 \ мГн) (миллигенри).