К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с циклической частотой w_и = 2*10^4 с^-1 (см. рисунок).

Явление, которое наблюдал ученик, — это электрический резонанс (резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре). **Объяснение:** 1. Амплитуда силы тока в последовательном колебательном контуре, подключенном к источнику переменного напряжения, определяется законом Ома для цепи переменного тока: $I = \frac{U}{Z} = \frac{U}{\sqrt{R^2 + (\omega L - \frac{1}{\omega C})^2}}$, где $\omega$ — циклическая частота источника, $L$ — индуктивность, $C$ — емкость конденсатора, $R$ — активное сопротивление (в идеальном контуре $R \approx 0$). 2. При изменении емкости $C$ меняется реактивное сопротивление конденсатора $X_C = \frac{1}{\omega C}$. Полное сопротивление контура $Z = |\omega L - \frac{1}{\omega C}|$ зависит от емкости. 3. Резонанс наступает, когда реактивное сопротивление равно нулю: $\omega L = \frac{1}{\omega C}$. Это соответствует резонансной частоте $\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}$. 4. В условии задачи $\omega_u = 2 \cdot 10^4 \, \text{с}^{-1}$ и $L = 0,04 \, \text{Гн}$. Найдем емкость, при которой наступает резонанс: $C_{рез} = \frac{1}{\omega_u^2 L} = \frac{1}{(2 \cdot 10^4)^2 \cdot 0,04} = \frac{1}{4 \cdot 10^8 \cdot 0,04} = \frac{1}{16 \cdot 10^6} = 0,0625 \cdot 10^{-6} \, \text{Ф} = 0,0625 \, \text{мкФ}$. 5. Так как диапазон изменения емкости от $2,5 \, \text{нФ}$ ($0,0025 \, \text{мкФ}$) до $1 \, \text{мкФ}$ включает значение $0,0625 \, \text{мкФ}$, ученик проходит точку резонанса. В этой точке $Z$ становится минимальным (стремится к нулю), а сила тока $I$ — максимальной. До резонанса $Z$ уменьшается при приближении к $C_{рез}$, после резонанса — растет, что и приводит к описанной зависимости амплитуды тока.