Здравствуйте, не могли бы вы проверить решение одной задачи, в котором я не уверен.
Задача:
Цитата:
Конденсатор емкости
, заряженный до напряжения
, разряжается через катушку индуктивности
. Какой максимальный ток можно получить в катушке индуктивности
, если замкнуть ключ
в момент, когда ток индуктивности
максимален?
Мне было интересно помимо максимального тока текущего через катушку
, получит сам закон, по которому изменяется ток.
Запишем 1-ое правило Кирхгофа для узла "над
".
, в то же время, т.к контур содержащий две катушки - сверхпроводящий (катушки идеальны), то в этом контуре сохраняется магнитный поток:
, записывая второе правило Кирхгофа для контура содержащего катушку и конденсатор получим:
, где
-заряд на конденсаторе, продифференцировав это выражение по времени получим:
. Выражая из первых двух уравнений
через
получим:
. Подставляя это в дифференциальное уравнение:
. Для решения введем замену
, тогда получим
- уравнение гармонических колебаний его решение:
, где
, а
и
- некоторые константы. Решение для
:
, но по условию
и
, тогда получим, что
, понятно что максимальное значение
, понятно, что
.
Вот второй способ решения этой задачи:
В момент когда
- максимален, то
, тогда напряжение на конденсаторе равно 0, тогда закон сохранения энергии запишется:
и в то же время выполняется уравнение
, решая эту систему получим тот же (
) ответ.
Мне хотелось бы, чтобы вы нашли ошибки, если они есть.