Как изменится энергия W свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре, если емкость конденсатора C увеличить в k=4 раза при неизменной амплитуде колебаний заряда?

Физика 9 класс Колебательные процессы энергия W свободные электромагнитные колебания колебательный контур емкость конденсатора увеличение ёмкости амплитуда колебаний заряд колебаний Новый

Чтобы понять, как изменится энергия W свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре при увеличении емкости конденсатора C в 4 раза, давайте вспомним, как определяется энергия в таком контуре.

Энергия W, хранящаяся в колебательном контуре, может быть выражена через заряд Q на конденсаторе и емкость C по следующей формуле:

W = Q^2 / (2C)

Теперь рассмотрим, что произойдет, если мы увеличим емкость C в 4 раза:

• Пусть первоначальная емкость конденсатора равна C.
• После увеличения емкости она станет C' = 4C.

Теперь подставим новое значение емкости в формулу для энергии:

W' = Q^2 / (2C')

Подставим значение C':

W' = Q^2 / (2 * 4C) = Q^2 / (8C)

Теперь сравним новую энергию W' с первоначальной энергией W:

W = Q^2 / (2C)

Таким образом, мы видим, что:

W' = W / 4

Это означает, что энергия W свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре уменьшится в 4 раза при увеличении емкости конденсатора в 4 раза, если амплитуда колебаний заряда остается неизменной.