Question

Частота колебаний в колебательном контуре равна 1кГц, максимальное значение силы тока 3А. Какова максимальная энергия электрического поля конденсатора, если емкость конденсатора 10мКФ.

Answer 1

Максимальный заряд, накапливаемый в конденсаторе (за полупериод)

$Q=intlimits^{T/2}_0 {I(t)}} , dt=intlimits^{T/2}_0 {I_0sin{(2pi ft)}} , dt=\\ =frac{I_0}{2pi f}intlimits^{pi}_0 {sin{varphi}} , dvarphi =frac{I_0}{2pi f}(-1-1)=-frac{I_0}{pi f}$

При этом энергия, запасаемая в конденсаторе (в Джоулях)

$W=frac{Q^2}{2C}=frac{I_0^2}{2Ccdot (pi f)^2}=frac{9}{2cdot 10^{-5}cdot (3,14cdot 10^3)^2}approx 4,56cdot 10^{-2}$