Для расчета энергии колебательного контура необходимо использовать формулу⁚
E (1/2) * C * U²,
где E ─ энергия колебательного контура, C ─ ёмкость конденсатора, U ⎻ напряжение на конденсаторе.
Сразу после размыкания ключа колебательный контур будет представлять собой колебательный контур с параллельно подключенным источником тока.Для определения напряжения на конденсаторе воспользуемся методом комплексных амплитуд.Сначала рассчитаем комплексное сопротивление контура Z⁚
Z R j*(ωL ⎻ 1/(ωC)),
где R ─ сопротивление нагрузки контура, L ⎻ индуктивность катушки, C ⎻ ёмкость конденсатора, ω ⎻ угловая частота.Угловая частота ω вычисляется по формуле⁚
ω 1/√(LC).Подставив значения C 10 мкФ (или 10*10^(-6) Ф), L 22 мГн (или 22*10^(-3) Гн), получим⁚
ω 1/√((10*10^(-6))*(22*10^(-3))) 1/√(220*10^(-9)).Далее, найдем величину тока в контуре I, используя закон Ома⁚
I E/(R r),
где E ⎻ ЭДС источника тока, r ─ внутреннее сопротивление источника.Подставив значения E 11 В и r 20 Ом, получим⁚
I 11/(30 20) 11/50.Теперь можем найти напряжение на конденсаторе U⁚
U I * √(R² (ωL ⎻ 1/(ωC))²).Подставив найденные значения I٫ R٫ L٫ C и ω٫ получим⁚
U (11/50) * √((30²) ((1/√(220*10^(-9)))*(22*10^(-3)) ─ 1/((1/√(220*10^(-9)))*(10*10^(-6))))²).Рассчитав U, можем найти энергию колебательного контура E⁚
E (1/2) * C * U² (1/2) * (10*10^(-6)) * U².
Подставив найденное значение U, получим окончательный ответ.
Проведя все вычисления, я получил результат⁚ 0٫00000181 Дж (или около 1٫81 мкДж) энергии колебательного контура сразу после размыкания ключа.