Question

Как распределена энергия электромагнитных колебаний между электростатическим полем конденсатора и и магнитным полем катушки в идеальном и в реальном колебательном контуре в момент времени T/4; T/2; 3T/4: T после разрядки конденсатора?

Answer 1

Ответ:

В идеальном колебательном контуре энергия электромагнитных колебаний полностью переключается между электростатическим полем конденсатора и магнитным полем катушки. При разрядке конденсатора энергия изначально хранится в электрическом поле конденсатора, а затем постепенно переходит в магнитное поле катушки и обратно.

В момент времени T/4: Половина энергии находится в электростатическом поле конденсатора, а другая половина - в магнитном поле катушки.

В момент времени T/2: Вся энергия находится в магнитном поле катушки, а электростатическое поле конденсатора отсутствует.

В момент времени 3T/4: Половина энергии находится в электростатическом поле конденсатора, а другая половина - в магнитном поле катушки.

В момент времени T (после разрядки конденсатора): Вся энергия находится в магнитном поле катушки, а электростатическое поле конденсатора отсутствует.

В реальных колебательных контурах часть энергии теряется из-за сопротивления проводников и других потерь, поэтому фактическое распределение энергии может отличаться от идеального случая.

Answer 2

Рассмотрим распределение энергии электромагнитных колебаний между электростатическим полем конденсатора и магнитным полем катушки в идеальном и в реальном колебательном контуре в разные моменты времени T/4, T/2, 3T/4 и T после разрядки конденсатора.

Идеальный колебательный контур: В идеальном контуре нет потерь, и энергия сохраняется. Энергия в конденсаторе и катушке будет меняться в соответствии с периодическими колебаниями.

1. В момент времени T/4:

   • В конденсаторе максимальная энергия (половина всей энергии системы), так как все заряды сосредотачиваются на его обкладках.
   • В катушке энергия равна нулю, так как ток в ней минимален в этот момент.

2. В момент времени T/2:

   • В конденсаторе энергия