Задание 15. Физика. ЕГЭ 2027. Демо

После длительного подключения к источнику постоянного напряжения на левой обкладке конденсатора накопится максимальное количество электрических зарядов. В момент переключения из положения \(1\) в положение \(2\) конденсатор начнёт разряжаться через катушку индуктивности и в колебательном контуре возникнут свободные электромагнитные колебания. В частности заряд на левой обкладке будет изменяться по закону $$q = q_0 \cos \omega t,$$ где \(\omega\) — циклическая частота колебаний. При \(t=0\) заряд на левой обкладке \(q = q_0 < 0.\) Таким образом, график Б — это график изменения заряда на левой обкладке.

В начальный момент времени сила тока в катушке равна \(0.\) Поэтому для этой величины нет соответствующего графика среди графиков А и Б.

Модуль напряжения на обкладках конденсатора $$|U| = |U_0 | | \cos \omega t |$$ Схематически график модуля косинуса выглядит так:

Среди графиков А и Б похожего нет.

Наконец, энергия электрического поля конденсатора $$W_e = \frac{CU^2}{2} = \frac{CU_0^2}{2} \cdot \cos^2 \omega t = \frac{CU_0^2}{2} \cdot \frac{1 + \cos 2 \omega t}{2}$$ Видно, что период колебаний энергии электрического поля в \(2\) раза меньше периода колебаний заряда, а сама энергия электрического поля конденсатора не может быть отрицательной величиной. Ей соответствует график А.

Ответ: \(31\)