Решение: Графики в колебательном контуре
Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t=0$ переключатель $К$ переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отражают изменения физических величин, характеризующих электромагнитные колебания в контуре после этого ($T$ — период колебаний). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отражать.
Решение по шагам
3 шагаДо переключения конденсатор заряжен, а ток в катушке равен нулю. Поэтому в момент $t=0$ энергия электрического поля конденсатора максимальна, а энергия магнитного поля катушки равна нулю.
$$W_\text{э}=\dfrac{q^2}{2C},\quad W_\text{м}=\dfrac{LI^2}{2}$$На графике А величина начинается с нуля, затем достигает максимума, когда ток в контуре максимален, и снова обращается в ноль. Это соответствует энергии магнитного поля катушки.
$$W_\text{м}(0)=0$$На графике Б величина в момент $t=0$ максимальна и периодически обращается в ноль. Это соответствует энергии электрического поля конденсатора.
$$W_\text{э}(0)=W_{\text{э},\max}$$А — 4, Б — 2; 42
Где здесь ошибаются
Путать энергию электрического поля с энергией магнитного поля.
Ориентироваться только на период графика, не учитывая его начальное значение.
Выбирать силу тока для графика А, хотя энергия магнитного поля пропорциональна квадрату силы тока.