Первый закон термодинамики - это закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления. Он показывает, от каких причин зависит изменение внутренней энергии.
К середине XIX в. многочисленные опыты доказали, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно. Падает, например, молот на кусок свинца, и свинец нагревается вполне определенным образом. Силы трения тормозят тела, которые при этом разогреваются.
На основании множества подобных наблюдений и обобщения опытных фактов был сформулирован закон сохранения энергии:
Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.
Закон сохранения энергии управляет всеми явлениями природы и связывает их воедино. Он всегда выполняется абсолютно точно, неизвестно ни одного случая, когда бы этот великий закон не выполнялся.
Циклическая частота колебаний контура равна:
ω = 1/√(LC) = 1/√(40*10^(-3)*100*10^(-6)) = 500 радиан/с.
Период колебаний T = 2π/ω = 2π/500 = 0,012566 c.
Момент времени, когда ток принимает максимальное значение, равен Т/4 = 0,012566/4 = 0,003142 с.
Ток определяем из энергии контура.
LI^2/2 = CU^2/2.
Отсюда I = U√(C/L) = 50*√(*100*10^(-6)/40*10^(-3)) = 2,5 A.
Это же значение можно найти через сопротивление катушки.
Сопротивление катушки RL = ωL = 500*40*10^(-3) = 20 Ом.
Максимальное значение тока (идеальный контур - без активного сопротивления) равно:
I = U/RL = 50/20 = 2,5 A.