В идеальном колебательном контуре происходят электромагнитные колебания…
В идеальном колебательном контуре происходят электромагнитные колебания. Их энергия составляет мДж. Пластины конденсатора медленно раздвигают. При этом частота колебаний увеличивается в 2 раза. Чему равна работа, которая совершается против сил электрического поля?
Если в идеальном колебательном контуре происходят электромагнитные колебания, то период () таких колебаний можно найти как:
где — индуктивность катушки, входящей в контур; — емкость конденсатора контура. Частота колебаний связана с периодом:
Исходя из условий задачи, индуктивность катушки не изменяется, но изменяется емкость. Причем, по условию задачи, мы имеем:
Применяя формулы (2) и (3), получаем:
При раздвижении пластин конденсатора выполняется закон сохранения заряда, следовательно, мы можем записать, что:
Используя формулы (4) и (5), мы имеем:
Энергия электрического поля может быть найдена как:
Тогда энергия электрического поля в первом случае равна:
Энергия поля, после того как платины раздвинули, стала:
Работа, совершаемая против сил электрического поля равна изменению энергии:
Можно проводить вычисления:
Ответ: МДж.