Даю 40 баллов, очень срочно!!!

В колебательном контуре с ёмкостью 250 пФ и индуктивностью 2,5 мкГн максимальная сила тока равна 1,5 А. Какой максимальный заряд на обкладках конденсатора? Запишите уравнение колебаний заряда.

Физика 11 класс Колебания и волны колебательный контур физика 11 класс ёмкость индуктивность максимальная сила тока заряд на обкладках конденсатора уравнение колебаний 250 пФ 2,5 мкГн 1,5 А максимальный заряд формулы физики Новый

Ответ: Максимальный заряд на обкладках конденсатора равен 37,5 нКл.

Объяснение:

Чтобы найти максимальный заряд на обкладках конденсатора, нам нужно использовать связь между максимальной силой тока, ёмкостью и зарядом. В колебательном контуре максимальный заряд на конденсаторе и максимальная сила тока связаны следующим образом:

1. Сначала вспомним, что максимальный заряд (Qmax) на конденсаторе можно найти по формуле:
• Qmax = C * Umax,
2. где C - ёмкость конденсатора, а Umax - максимальное напряжение на конденсаторе.
3. Также мы знаем, что максимальный ток (Imax) в колебательном контуре можно выразить через ёмкость и максимальное напряжение:
• Imax = C * (dU/dt)max.
4. При этом максимальное напряжение можно выразить через максимальный ток и ёмкость:
• Umax = Imax / (2 * π * f * C),
• где f - частота колебаний.
5. Однако, в данной задаче мы можем воспользоваться другой формулой, которая связывает максимальный заряд и максимальный ток:
• Qmax = Imax / (2 * π * f).
6. Теперь нам нужно найти частоту колебаний (f). Частота колебаний в колебательном контуре определяется по формуле:
• f = 1 / (2 * π * √(L * C)),
• где L - индуктивность, а C - ёмкость.
7. Подставим известные значения:
• L = 2,5 мкГн = 2,5 * 10^(-9) Гн,
• C = 250 пФ = 250 * 10^(-12) Ф.
8. Теперь вычислим f:
• f = 1 / (2 * π * √(2,5 * 10^(-9) * 250 * 10^(-12))),
9. Вычисляем значение под корнем:
• √(2,5 * 10^(-9) * 250 * 10^(-12)) = √(6,25 * 10^(-21)) = 2,5 * 10^(-10).
10. Теперь подставим это значение в формулу для частоты:
• f ≈ 1 / (2 * π * 2,5 * 10^(-10)) ≈ 1 / (1,57 * 10^(-9)) ≈ 636,6 МГц.
11. Теперь можем найти максимальный заряд:
• Qmax = Imax / (2 * π * f) = 1,5 / (2 * π * 636,6 * 10^6).
12. Вычисляем Qmax:
• Qmax ≈ 37,5 * 10^(-9) Кл = 37,5 нКл.

Таким образом, максимальный заряд на обкладках конденсатора составляет 37,5 нКл.