Каково максимальное напряжение в колебательном контуре, состоящем из индуктивности катушки 0,4 мГн и емкости
Каково максимальное напряжение в колебательном контуре, состоящем из индуктивности катушки 0,4 мГн и емкости конденсатора 20 нФ?
05.12.2023 23:01
Разъяснение: В колебательном контуре, состоящем из индуктивности (L) и емкости (C), максимальное напряжение возникает в момент времени, когда заряд на конденсаторе наибольший. Напряжение в контуре зависит от формулы:
Vmax = √(1 / LC)
Где Vmax - максимальное напряжение, а L и C - значения индуктивности катушки и емкости конденсатора соответственно.
В данной задаче, индуктивность катушки равна 0,4 мГн (микрогенри) и емкость конденсатора не указана. Для определения максимального напряжения, необходимо знать значение емкости конденсатора.
Например:
Задача: В колебательном контуре, состоящем из индуктивности катушки 0,4 мГн и емкости конденсатора 10 мкФ, определите максимальное напряжение.
Решение: Подставим известные значения в формулу:
Vmax = √(1 / (0,4 мГн * 10 мкФ))
Выполняем вычисления:
Vmax = √(1 / (0,4 * 10 * 10^-3 * 10 * 10^-6)) = √(1 / (0,4 * 10^-9)) = √(2,5 * 10^9) В
Получаем, что максимальное напряжение в данном колебательном контуре составляет 1,58 В.
Совет: Для лучшего понимания колебательных контуров, рекомендуется изучить основы электромагнитной индукции и осцилляций. Также полезно знать, как использовать формулы для расчета емкости и индуктивности в электрических контурах.
Дополнительное упражнение: В колебательном контуре с индуктивностью 0,5 мГн и емкостью 20 мкФ, каково максимальное напряжение?
Разъяснение: Колебательный контур - это электрическая цепь, состоящая из индуктивности и емкости, которая способна генерировать регулярные колебания энергии между индуктивностью (катушкой) и емкостью (конденсатором).
Максимальное напряжение в колебательном контуре может быть рассчитано с использованием формулы для резонансной частоты этого контура. Резонансная частота (f) определяется следующим образом:
f = 1 / (2π√(LC))
где L - индуктивность катушки, C - емкость конденсатора, π - число «пи» (примерно равно 3,14).
Максимальное напряжение (UM) в колебательном контуре вычисляется с использованием формулы:
UM = √(2πfL)
Заменим в формуле резонансной частоты значение индуктивности и емкости из условия задачи:
L = 0,4 мГн (0,4 * 10^(-3) Гн)
C = дано в условии задачи
Подставим значения в формулы и выполним вычисления, чтобы получить ответ.
Например:
Задача: В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности 0,4 мГн и конденсатора емкостью 10 мкФ, найдите максимальное напряжение.
Совет: Для лучшего понимания материала, рекомендуется ознакомиться с понятиями индуктивности, емкости и свойствами колебательных контуров.