В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице приведены значения разности потенциалов на обкладках конденсатора в последовательные моменты времени.

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в колебательном контуре.
- Период колебаний равен 24 мкс.
- Частота колебаний равна 31,25 кГц.
- В момент с заряд конденсатора равен нулю.
- В момент с энергия электрического поля конденсатора минимальна.
- В момент с энергия магнитного поля катушки индуктивности максимальна.
Решение:
1) Неверно
По данным из таблицы видно, что значения напряжения полностью повторяются через 32 мкс, следовательно, период колебаний составляет 32 мкс.
2) Верно
Частота является величиной, обратной периоду колебаний, и вычисляется так:
3) Неверно
В момент времени с напряжение на конденсаторе максимально и не равно нулю. Следовательно, по формуле заряда: где — электроемкость конденсатора, заряд также не будет равен нулю.
4) Неверно
В момент времени с напряжение на конденсаторе максимально по модулю. Используя формулу энергии конденсатора: Так как напряжение максимально, то и энергия электрического поля конденсатора будет максимальной, а не минимальной.
5) Верно
В момент времени с напряжение на конденсаторе равно нулю. Тогда энергия электрического поля конденсатора также будет равна нулю. В идеальном колебательном контуре выполняется закон сохранения полной энергии: где — максимальная энергия конденсатора, — максимальная энергия катушки. Так как энергия конденсатора равна нулю, вся энергия сосредоточена в катушке, следовательно, энергия магнитного поля катушки максимальна.