Какова круговая частота, частота и период колебаний в колебательном контуре, где заряд колеблется в соответствии
Какова круговая частота, частота и период колебаний в колебательном контуре, где заряд колеблется в соответствии с законом q=q(t)? Каково максимальное значение силы тока в контуре, максимальное значение магнитного потока, пронизывающего катушку, ЭДС самоиндукции и напряжение на конденсаторе, если индуктивность катушки составляет 6,0 мкГн? Какова емкость конденсатора в этом колебательном контуре? Закон колебаний представлен уравнением q(t) = 0,2 * 10^-6 sin( 8 * 10^5пt).
12.12.2023 14:07
Инструкция: Колебательный контур является электрической системой, состоящей из катушки с индуктивностью (L) и конденсатора с емкостью (C). Когда заряд в колебательном контуре колеблется в соответствии с законом q=q(t), можно определить круговую частоту (ω), частоту (f) и период (T) этих колебаний.
1. Круговая частота (ω) определяется формулой:
ω = 2πf = 1/√(LC),
где f - частота колебаний, L - индуктивность катушки, C - емкость конденсатора.
2. Частота (f) определяется формулой:
f = 1/T,
где T - период колебаний.
3. Период (T) колебаний определяется формулой:
T = 1/f.
Чтобы найти максимальное значение силы тока в контуре, можно воспользоваться формулой:
Imax = ωLqmax,
где Imax - максимальное значение силы тока, L - индуктивность катушки, qmax - максимальное значение заряда.
Максимальное значение магнитного потока, пронизывающего катушку, равно:
Φmax = LImax,
где Φmax - максимальное значение магнитного потока.
ЭДС самоиндукции можно найти по формуле:
ЭДС = -L(dI/dt),
где dI/dt - производная от силы тока по времени.
Напряжение на конденсаторе можно найти по формуле:
Uc = (1/C) ∫Idt,
где Uc - напряжение на конденсаторе, C - емкость конденсатора.
Емкость конденсатора в колебательном контуре можно найти из формулы:
C = 1/(ω^2L).
Демонстрация: Если индуктивность катушки составляет 6,0 мкГн, тогда:
ω = 1/√(6.0 * 10^-6 * C).
Совет: Для лучшего понимания колебательного контура и связанных с ним формул, рекомендуется ознакомиться с основами электромагнетизма и электрических цепей.
Задание для закрепления: Если максимальное значение заряда (qmax) в колебательном контуре равно 0,1 мкКл, определите частоту (f) и период (T) колебаний контура при данной индуктивности (L) и емкости (C).