Дано:
- Максимальный заряд конденсатора Q_max = 4 * 10^-8 Кл
- Емкость конденсатора C = 50 нФ = 50 * 10^-9 Ф
Найти:
- Энергию колебательного контура W
Решение:
1. Энергия, накопленная в конденсаторе, вычисляется по формуле:
W_C = (1/2) * C * U^2
где U - напряжение на конденсаторе, которое можно выразить через заряд:
U = Q / C.
2. Подставим значение Q_max и C в формулу для U:
U = Q_max / C = (4 * 10^-8) / (50 * 10^-9).
3. Вычислим U:
U = 4 * 10^-8 / 50 * 10^-9 = 0,8 В.
4. Теперь подставим U в формулу для энергии:
W_C = (1/2) * C * U^2.
5. Подставим значения:
W_C = (1/2) * (50 * 10^-9) * (0,8)^2.
6. Упростим выражение:
W_C = (1/2) * (50 * 10^-9) * (0,64).
7. Вычислим:
W_C = (1/2) * (50 * 10^-9) * (0,64) = 16 * 10^-9 = 16 нДж.
Ответ:
Энергия колебательного контура составляет 16 нДж.