§ КВ Сохранение энергии в контуре
Почему сохраняется полная энергия электромагнитного поля в колебательном контуре?
Решение
Полная энергия электромагнитного поля в контуре — это сумма энергии электрического поля конденсатора и энергии магнитного поля катушки:
Энергия могла бы убывать только в том случае, если бы она куда-то расходовалась. В идеальном контуре активное сопротивление проводов , поэтому на нагревание проводников энергия не тратится (нет джоулевых потерь). Излучением в окружающее пространство в первом приближении пренебрегают.
Значит, энергия никуда не уходит, а лишь перекачивается между полями. Когда конденсатор разряжается, энергия электрического поля уменьшается, а энергия магнитного поля ровно на столько же возрастает. При перезарядке конденсатора — наоборот. В любой момент времени сумма остаётся равной начальной энергии заряженного конденсатора:
(формула ()). В момент вся энергия магнитная: .
Ответ
Потому что в идеальном контуре нет потерь на нагревание (): энергия лишь переходит из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно, а их сумма остаётся постоянной.
