В колебательном контуре емкость конденсатора 3 мкФ, а максимальное напряжение на нем 4 В. Найдите максимальную энергию магнитного поля катушки. Активное сопротивление примите равным нулю.

Для нахождения максимальной энергии магнитного поля катушки в колебательном контуре можно воспользоваться тем, что энергия в LC-колебательном контуре сохраняется и переходит из одной формы в другую — из энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки.

В формуле для энергии электрического поля конденсатора:

где:

• $E_{el}$ — энергия электрического поля,

• $C$ — емкость конденсатора,

• $U$ — максимальное напряжение на конденсаторе.

Дано:

• $C = 3 \, \mu F = 3 \times 10^{-6} \, F$,

• $U = 4 \, V$.

Теперь подставим значения в формулу для энергии электрического поля:

Так как в идеальном LC-колебательном контуре энергия сохраняется, максимальная энергия магнитного поля катушки будет равна энергии электрического поля конденсатора. Следовательно, максимальная энергия магнитного поля катушки также составляет 24 мкДж.