Регистрация
Войти
Стать экспертом Правила
Физика

В колебательном контуре происходят свободные незатухающие колебания с энергией W = 1 мДж. Пластины плоского конденсатора медленно раздвинули так, что циклическая частота колебаний увеличилась в n = 2 раза. Какую работу совершили при этом против электрических сил? нужно пошаговое решение

ОТВЕТЫ

В этом колебательном контуре не изменился общий заряд, который бегал туда-сюда от одной пластинки конденсатора к другой. Поэтому амплитуда заряда осталась неизменной.

Так как пластины раздвигали, емкость конденсатора падала обратно пропорционально расстоянию между ними

C = varepsilonvarepsilon_0 S / d

А если частота возросла в два раза, значит емкость уменьшилась в 4 раза, так как частота обратно пропорциональна корню из емкости

omega = 1/sqrt{LC}

Итак, если емкость уменьшилась в 4 раза, то энергия в контуре, которую можно найти как энергию максимально заряженного конденсатора в 4 раза увеличилась: при неизменном амплитудном заряде конденсатора, его энергия обратно пропорциональна емкости

W_C = q^2/(2C)

Значит энергия контура теперь стала 4 мДж. Работа сторонних сил пошла на увеличение энергии от 1 до 4 мДж и равна 3мДж

844
Контакты
Реклама на сайте
Спрошу
О проекте
Новым пользователям
Новым экспертам