В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности составляет 10 мА, а амплитуда колебаний заряда конденсатора равна 5 нКл. В момент времени t заряд конденсатора равен 3 нКл. Какова сила тока в катушке в этот момент времени?
Физика 11 класс Колебательные процессы в электрических цепях колебательный контур амплитуда тока заряд конденсатора Сила тока катушка индуктивности физика 11 класс
Для решения данной задачи мы воспользуемся свойствами идеального колебательного контура, который состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В таком контуре ток и заряд меняются во времени синусоидально.
Шаг 1: Определим основные параметры.
Шаг 2: Найдем соотношение между зарядом и током.
В идеальном колебательном контуре заряд конденсатора и ток в катушке связаны следующим образом:
Шаг 3: Найдем отношение зарядов и токов.
Так как максимальные значения заряда и тока связаны между собой, можно записать:
Используя тригонометрическую идентичность sin²(ωt) + cos²(ωt) = 1, мы можем выразить ток через заряд:
Шаг 4: Найдем ток в момент времени t, когда Q = 3 нКл.
Для этого сначала найдем sin(ωt):
Теперь подставим это значение в уравнение для тока:
Теперь мы можем найти ток:
Ответ: В момент времени t сила тока в катушке составляет 8 мА.