Здравствуйте, ansof72!
Дано : Ёмкость конденсатора C=0,025·10
-6 Ф,
заряд конденсатора q
m = 2.5·10
-6 Кл , индуктивность катушки L = 1,015 Гн.
Получить уравнение напряжения на конденсаторе.
Решение: Заряд q
m конденсатора ёмкостью C связан с его напряжением формулой
C = q
m/U
m (см учебную статью "
Электромагнитные колебания. ЕГЭ"
Ссылка )
Заряду q
m соответствует напряжение U
m = q
m/C = 100 Вольт.
Циклическая собственная частота колебаний в контуре
[$969$]
0 = 1 / [$8730$](L·C) = 6,278·10
3 рад/сек
Это соответствует радио-технической частоте f = [$969$]
0/(2·[$960$]) = 999 Гц или периоду T = 1/f = 1,001 мСек.
Напряжение на конденсаторе изменяется по закону U(t) = U
m·Cos([$969$]
0·t)
Ответ: изменение разности потенциалов на обкладках конденсатора происходит согласно уравнению
U(t) = 100·Cos(6,278·10
3·t) Вольт .
Проверка : Полученное тригонометрическое уравнение означает периодичность состояния контура и в т.ч. повторение напряжения на конденсаторе ч-з целое число периодов. Убедимся, что ч-з 1 период T = 1,001 мС напряжение U(T) на конденсаторе будет равно исходному напряжению U(0) :
U(T) = 100·Cos(6,278·10
3·T) = 100·Cos(6,278·10
3·1,001·10
3) = 100·Cos(6,278·1,001) = 100·Cos(6,284) = 100·Cos(2·[$960$]) = 100·1 = 100 Вольт.
U(0) = 100·Cos(6,278·10
3·0) = 100·Cos(0) = 100·1 = 100 Вольт = U(T)
Проверка успешна!