Какова полная энергия колебаний в заданном колебательном контуре с изменяющимся током i = 0.2 sin(6280*t) А, где
Какова полная энергия колебаний в заданном колебательном контуре с изменяющимся током i = 0.2 sin(6280*t) А, где t - время в секундах, а индуктивность контура L = 0.5 Гн?
13.12.2023 23:31
Описание:
Полная энергия колебаний в колебательном контуре может быть найдена по формуле:
\[ E_{полн} = \frac{1}{2} L I^2 \]
где \( L \) - индуктивность контура, \( I \) - изменяющийся ток в контуре.
В данной задаче, у нас задано уравнение изменяющегося тока:
\[ I = 0.2 \sin(6280t) \]
Мы должны найти полную энергию колебаний в контуре.
Для этого, мы должны подставить данное выражение для тока в формулу полной энергии:
\[ E_{полн} = \frac{1}{2} L (0.2 \sin(6280t))^2 \]
Теперь мы можем упростить это выражение:
\[ E_{полн} = \frac{1}{2} L (0.04 \sin^2(6280t)) \]
\[ E_{полн} = 0.02 L \sin^2(6280t) \]
Таким образом, полная энергия колебаний в заданном колебательном контуре с изменяющимся током \( I = 0.2 \sin(6280t) \) равна \( E_{полн} = 0.02 L \sin^2(6280t) \).
Пример:
Пусть индуктивность контура \( L = 10 \) Гн. Найдем полную энергию колебаний в заданном колебательном контуре в момент времени \( t = 0.1 \) секунды.
Подставляя значения в формулу, получаем:
\[ E_{полн} = 0.02 \cdot 10 \cdot \sin^2(6280 \cdot 0.1) \]
Расчет:
\[ E_{полн} = 0.02 \cdot 10 \cdot \sin^2(628) \approx 1.982 \] Дж
Совет:
Чтобы лучше понять данную тему, рекомендую изучить основы колебательных контуров и формулы, связанные с полной энергией колебаний. Практика с решением задач поможет закрепить полученные знания и улучшить понимание темы.
Упражнение:
Найдите полную энергию колебаний в заданном колебательном контуре с индуктивностью \( L = 5 \) Гн, и изменяющимся током \( I = 0.3 \sin(314t) \) А в момент времени \( t = 0.05 \) секунды.