Во время колебаний в идеальном колебательном контуре зафиксирован заряд конденсатора q, равный 4 · 10-9 Кл, в момент времени t, и сила электрического поля, с которой континуа:
Sovenok
Хорошо, давайте разберем эту задачу.
В идеальном колебательном контуре энергия переходит между кинетической энергией заряда на конденсаторе и потенциальной энергией заряженности на катушке индуктивности. В данном случае, заряд на конденсаторе равен \( q = 4 \times 10^{-9} \) Кл.
Для начала, нам нужно определить силу электрического поля. Сила электрического поля, с которой континуатор воздействует на заряд на конденсаторе, определяется как производная энергии по заряду (по определению):
\[ E = \frac{dU}{dq} \]
Здесь U - это потенциальная энергия заряда на конденсаторе.
Зная, что потенциальная энергия \( U \) на конденсаторе определяется как:
\[ U = \frac{1}{2} C V^2 \]
где \( C \) - это емкость конденсатора, а \( V \) - это напряжение на конденсаторе.
Производная от \( U \) по \( q \) дает нам силу электрического поля \( E \):
\[ E = \frac{dU}{dq} = \frac{d}{dq} \left(\frac{1}{2} C V^2\right) \]
Здесь нам понадобится использовать формулу для производной квадрата от переменной:
\[ \frac{d}{dx} \left(x^2\right) = 2x \]
В нашем случае переменной является напряжение \( V \), а заряд \( q \) является постоянным, так как он зафиксирован.
Таким образом, получаем:
\[ E = \frac{dU}{dq} = \frac{d}{dq} \left(\frac{1}{2} C V^2\right) = \frac{d}{dV} \left(\frac{1}{2} C V^2\right) \cdot \frac{dV}{dq} = C V \cdot \frac{dV}{dq} \]
Мы знаем, что напряжение на конденсаторе связано с зарядом на нем через формулу \( V = \frac{q}{C} \), где \( C \) - это емкость конденсатора.
Таким образом, мы можем заменить \( V \) в предыдущем уравнении:
\[ E = C \left(\frac{q}{C}\right) \cdot \frac{d}{dq} \left(\frac{q}{C}\right) = q \cdot \frac{d}{dq} \left(\frac{q}{C}\right) = \frac{q}{C} \]
Значит, сила электрического поля, действующая на конденсатор в момент времени \( t \), будет равна:
\[ E = \frac{q}{C} = \frac{4 \times 10^{-9}}{C} \]
Здесь нам нужно знать емкость конденсатора \( C \), чтобы получить конечный числовой ответ. Если у вас есть данные или значение емкости, сообщите его, чтобы я мог продолжить решение более детально.
В идеальном колебательном контуре энергия переходит между кинетической энергией заряда на конденсаторе и потенциальной энергией заряженности на катушке индуктивности. В данном случае, заряд на конденсаторе равен \( q = 4 \times 10^{-9} \) Кл.
Для начала, нам нужно определить силу электрического поля. Сила электрического поля, с которой континуатор воздействует на заряд на конденсаторе, определяется как производная энергии по заряду (по определению):
\[ E = \frac{dU}{dq} \]
Здесь U - это потенциальная энергия заряда на конденсаторе.
Зная, что потенциальная энергия \( U \) на конденсаторе определяется как:
\[ U = \frac{1}{2} C V^2 \]
где \( C \) - это емкость конденсатора, а \( V \) - это напряжение на конденсаторе.
Производная от \( U \) по \( q \) дает нам силу электрического поля \( E \):
\[ E = \frac{dU}{dq} = \frac{d}{dq} \left(\frac{1}{2} C V^2\right) \]
Здесь нам понадобится использовать формулу для производной квадрата от переменной:
\[ \frac{d}{dx} \left(x^2\right) = 2x \]
В нашем случае переменной является напряжение \( V \), а заряд \( q \) является постоянным, так как он зафиксирован.
Таким образом, получаем:
\[ E = \frac{dU}{dq} = \frac{d}{dq} \left(\frac{1}{2} C V^2\right) = \frac{d}{dV} \left(\frac{1}{2} C V^2\right) \cdot \frac{dV}{dq} = C V \cdot \frac{dV}{dq} \]
Мы знаем, что напряжение на конденсаторе связано с зарядом на нем через формулу \( V = \frac{q}{C} \), где \( C \) - это емкость конденсатора.
Таким образом, мы можем заменить \( V \) в предыдущем уравнении:
\[ E = C \left(\frac{q}{C}\right) \cdot \frac{d}{dq} \left(\frac{q}{C}\right) = q \cdot \frac{d}{dq} \left(\frac{q}{C}\right) = \frac{q}{C} \]
Значит, сила электрического поля, действующая на конденсатор в момент времени \( t \), будет равна:
\[ E = \frac{q}{C} = \frac{4 \times 10^{-9}}{C} \]
Здесь нам нужно знать емкость конденсатора \( C \), чтобы получить конечный числовой ответ. Если у вас есть данные или значение емкости, сообщите его, чтобы я мог продолжить решение более детально.
Знаешь ответ?