Может ли потенциал быть отрицательным? почему?

да, конечно. потенциал - величина определенная с точностью до аддитивной постоянной, другими словами смысл имеет лишь разность потенциалов

Уравнением контура задана амплитуда колебания тока: imax = 0.02 а = 20 ма ; максимальная энергия магнитного поля в контуре (в катушке) вычисляется, как: wlmax = l imax² / 2 ≈ 0.1*[2/100]²/2 = 20 / 1 000 000 = 20 мкдж ; в процессе превращения энергии в колебательном контуре, в момент, когда ток будет равен нулю, вся энергия контура локализуется в ёмкостном элементе контура в виде энергии электрического поля. энергия электрического поля в этот момент будет максимальной, а в силу сохранения энергии в контуре, её значение будет таким же, каким оно было в тот момент, когда вся энергия контура была локализована в магнитеном поле. т.е. wcmax = wlmax = li²/2 ≈ 20 мкдж .

Для элементарной массы δm, находящейся на расстоянии x от оси вращения, по определению самого понятия момента инерции, элементарный момент инерции равен: δj = δm * x² ; рассмотрим маленкий фрагмент кольца, масса которого δm1. любая точка кольца, а значит, и выбраный нами фрагмент – находится на расстоянии r от оси вращения, а значит, момент энерции этого малого фрагмента равен: δj1 = r²δm1 ; рассмотрим второй фрагмент. для него: δj2 = r²δm2 ; третий: δj3 = r²δm3 ;   . . и т.д. δji = r²δmi ;   . . до послдеднего фрагмента: δj_посл = r² δm_посл ; сложим все эти элементарные моменты инерции и получим полный момент инерции кольца: j = δj1 + δj2 + δj3 + . . + δji + . . + δj_посл =  = r²δm1 + r²δm2 + r²δm3 + . . + r²δmi + . . + r² δm_посл =  = r² ( δm1 + δm2 + δm3 + . . + δmi + . . + δm_посл ) =  = r² * m – поскольку: [ δm1 + δm2 + δm3 + + δmi + + δm_посл ] = m ; итак, в случае однородного тонкого кольца радиуцса r и массы m относительно оси, перпендикулярной его плоскости, проходящей через его центр: j = mr² .