При электромагнитных колебаниях в колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, последовательно реализуются следующие состояния.
1. Конденсатор полностью разряжен, а сила тока, текущего через катушку, максимальна.
2. Сила тока, текущего через катушку, уменьшается, а конденсатор заряжается.
3. Конденсатор полностью заряжен, а ток через катушку не протекает.
4. Конденсатор разряжается, а сила тока, текущего через катушку, увеличивается.
В каком из этих состояний ЭДС индукции, действующая в катушке, максимальна по модулю?
ЭДС индукции вычисляется по формуле следовательно, ЭДС индукции равно нулю в том случае, когда производная от тока по времени равна нулю. Пусть заряд q пропорционален синусу:
тогда
а
Заметим, что состояние, когда конденсатор полностью заряжен, а ток через катушку не протекает соответсвует состоянию с наибольшим
Следовательно, правильный ответ указан под номером 3. Эти закономерности проще увидеть, если выполнить графики этих функций (см. рис.). Также заметим, что система переходит из состояния 1 в состояние 4 за половину периода.
Таким образом, правильный ответ указан под номером 3.
Ответ: 3.

