Решение: Графики колебательного контура
Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t = 0$ переключатель $K$ перевели из положения 1 в положение 2. Графики отражают изменение с течением времени физических величин, характеризующих свободные электромагнитные колебания, возникшие в контуре после этого ($T$ — период колебаний). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут изображать.
Решение по шагам
3 шагаЭнергия электрического поля конденсатора определяется квадратом заряда или напряжения, поэтому она неотрицательна и изменяется с периодом $T/2$.
$$W_\text{э} = \dfrac{q^2}{2C} = \dfrac{CU^2}{2}$$График А не принимает отрицательных значений и имеет два максимума на интервале от $0$ до $T$, поэтому он соответствует энергии электрического поля конденсатора.
Заряд обкладки конденсатора изменяется гармонически и может быть как положительным, так и отрицательным. График Б меняет знак, поэтому он соответствует заряду левой обкладки.
$$q(t) = q_\text{m}\cos(\omega t + \varphi)$$А — 1, Б — 4; ответ: 14
Где здесь ошибаются
Путать заряд конденсатора с модулем заряда или модулем напряжения.
Забывать, что энергия электрического поля не может быть отрицательной.
Выбирать силу тока только по признаку изменения знака, не учитывая начальное значение и фазу колебаний.