Какова полная энергия электромагнитного поля при отсутствии сопротивления в колебательном контуре?

Лесной_Дух

19

В колебательном контуре, для определения полной энергии электромагнитного поля, нам необходимо учесть как энергию электрического поля, так и энергию магнитного поля. Давайте рассмотрим эти два компонента по очереди.

1. Энергия электрического поля:
Энергия электрического поля \(U_e\) в колебательном контуре зависит от емкости \(C\) контура и напряжения \(V\) на нем:
\[U_e = \frac{1}{2}CV^2.\]

2. Энергия магнитного поля:
Энергия магнитного поля \(U_m\) в колебательном контуре зависит от индуктивности \(L\) контура и силы тока \(I\) в нем:
\[U_m = \frac{1}{2}LI^2.\]

Полная энергия электромагнитного поля \(U_{\text{полн}}\) получается как сумма энергий электрического и магнитного полей:
\[U_{\text{полн}} = U_e + U_m.\]

Однако, в задаче указано, что отсутствует сопротивление в колебательном контуре. При этом, в отсутствие сопротивления энергия в контуре сохраняется, так как нет потерь на сопротивлении. То есть полная энергия электромагнитного поля в таком контуре будет постоянной величиной.

Итак, ответ на вопрос: полная энергия электромагнитного поля в отсутствие сопротивления в колебательном контуре будет равна начальной энергии поля и будет постоянной величиной.

Надеюсь, это пошаговое решение будет понятно школьнику. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, задавайте!