Question

Какой энергией обладает колебательный контур в момент времени, когда заряд конденсатора максимален?

Answer 1

В момент максимального напряжения на конденсаторе вся энергия сосредоточена в энергии электрического поля, наведенного между обкладками конденсатора.
При нулевом напряжении на конденсаторе ток в контуре, как это ни кажется странным, достигает своего максимального значения, при этом вся энергия сосредоточена в энергии магнитного поля, наведенного катушкой индуктивности.

Answer 2

Колебательный контур, включающий в себя индуктивность (L) и емкость (C), может хранить энергию в форме магнитного поля (в индуктивности) и электрического поля (в конденсаторе). В разные моменты времени эта энергия перемещается между индуктивностью и емкостью.

Момент времени, когда заряд конденсатора максимален, соответствует моменту, когда напряжение на конденсаторе также максимально. Этот момент происходит в тот момент, когда всё напряжение питания (внешнего источника) перекладывается на конденсатор, а ток в контуре равен нулю.

На этом этапе энергия системы будет храниться в электрическом поле конденсатора. Энергия (W) в конденсаторе можно выразить формулой:

\[ W = \frac{1}{2} C V^2, \]

где: - \( W \) - энергия, - \( C \) - емкость конденсатора, - \( V \) - напряжение на конденсаторе.

Таким образом, в момент времени, когда заряд конденсатора максимален, энергия системы будет максимальной и будет храниться в электрическом поле конденсатора.