13

Решение: Энергия магнитного поля контура

ЕГЭ · Физика · Задание 13 · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИFF285EКороткий ответ≈ 3 минутыРазбор в 3 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов $U_0$, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью $L_1 = L$, а во второй — к катушке с индуктивностью $L_2 = 5L$. В обоих случаях в получившемся контуре возникли незатухающие электромагнитные колебания. Каково отношение максимальных значений энергии магнитного поля катушки $\dfrac{W_{2\max}}{W_{1\max}}$ при этих колебаниях?

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

В начальный момент энергия контура сосредоточена в заряженном конденсаторе и не зависит от индуктивности подключаемой катушки.

$$W_{\text{нач}} = \dfrac{CU_0^2}{2}$$
2

При незатухающих колебаниях энергия сохраняется. В момент максимального тока вся энергия контура является энергией магнитного поля катушки.

$$W_{\text{маг max}} = W_{\text{нач}} = \dfrac{CU_0^2}{2}$$

Начальные конденсаторы в обоих опытах одинаковы, поэтому максимальные энергии магнитного поля одинаковы.

$$\dfrac{W_{2\max}}{W_{1\max}} = 1$$
Ответ
1
1
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что максимальная энергия магнитного поля зависит от индуктивности катушки.

Сравнивать индуктивности без учёта закона сохранения энергии.

Закрепить приёмВ теме «Колебания и волны» ещё 168 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 13 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.