Идеальный электромагнитный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивности. В начальный момент времени конденсатор заряжен до напряжения 4 В, ток через катушку не течет. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе станет равным 2 В, чему будет равна энергия магнитного поля катушки? Ответ запишите в миллиджоулях.
Для идеального колебательного контура выполняется закон сохранения энергии: в каждый момент времени сумма энергии электрического поля, сосредоточенного в конденсаторе, и энергии магнитного поля, сосредоточенного в катушке, есть величина постоянная (). В начальный момент времени, поскольку ток через катушку не течет, вся энергия находится в конденсаторе:
Следовательно, когда напряжение на конденсаторе равно 2 В, энергия магнитного поля катушки равна:
Ответ: 0,12 мДж.


Коллеги, могу предложить другое решение!
Введя обозначения U1=Uо и, => U2=Uо/2, для з-на Сохр. Эл./Маг. Энергии К/К, получим:
W(C1)+W(L1)=W(C2)+W(L2), или
C*(U1^2)/2+L*(I1^2)/2=C*(U2^2)/2+L*(I2^2)/2
C*(Uо^2)+L*(Iо^2)=C*((0,5*Uо)^2)+L*(I2^2)
C*(Uо^2)+L*0=C*(Uо^2)/4+2*L*(I2^2)/2 |*4
4C*(Uо^2)-4C*(Uо^2)/4=2*(W2)*4
3C*(Uо^2)=8*(W2), откуда
W2=(3/8)*C*(Uо^2) или 0,375*2*(10^-5)*16=12*(10^-5) Дж=120 мкДж=0,12 мДж
С уважением, Андрей Анатольевич