43. В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд на одной из обкладок конденсатора в контуре с течением времени. Какова энергия магнитного поля катушки в момент времени 3 · 10⁻⁶ с, если ёмкость конденсатора равна 50 пФ? Ответ округлите до целых.

По таблице максимальный заряд \(q_{\max}=2\cdot10^{-9}\) Кл. Полная энергия контура равна максимальной энергии электрического поля конденсатора:

\(W=\frac{q_{\max}^2}{2C}=\frac{(2\cdot10^{-9})^2}{2\cdot50\cdot10^{-12}}=40\cdot10^{-9}\) Дж = 40 нДж.

В момент \(t=3\cdot10^{-6}\) с заряд по таблице равен \(-1.42\cdot10^{-9}\) Кл. Энергия электрического поля в этот момент:

\(W_э=\frac{q^2}{2C}=\frac{(1.42\cdot10^{-9})^2}{2\cdot50\cdot10^{-12}}\approx20.16\) нДж.

По закону сохранения энергии энергия магнитного поля катушки \(W_м=W-W_э\approx40-20.16=19.84\) нДж.

Ответ: 20 нДж.