При каком значении емкости конденсатора ток достигнет максимума при последовательном соединении с катушкой

Тема урока: Резонанс в последовательном колебательном контуре

Разъяснение: В данной задаче мы имеем последовательное соединение конденсатора и катушки индуктивности в колебательном контуре. Оптимальное значение емкости конденсатора, при котором ток достигнет максимума, называется резонансной емкостью и обозначается символом Cрез.

При резонансе в колебательном контуре, реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности в точности компенсируют друг друга, и сопротивление контура становится минимальным. Ток достигает своего максимума.

Формула для расчета резонансной емкости в последовательном колебательном контуре выглядит следующим образом:

Cрез = 1 / (2 * п * f * l)

Где:
Cрез - резонансная емкость (в фарадах)
п - математическая константа, около 3.14
f - частота колебаний контура (в герцах)
l - индуктивность катушки (в генри)

В данной задаче у нас задана индуктивность катушки (l = 1/(п * мгн)) и частота (f = 1 кГц), и мы должны найти значение резонансной емкости конденсатора.

Подставим известные значения в формулу:

Cрез = 1 / (2 * 3.14 * 1 * 1/(3.14 * мгн) * 1000)

Cрез = 1 / (2 * 1 * 1/мгн * 1000)

Cрез = 500 мкФ (микрофарад)

Следовательно, при емкости конденсатора 500 мкФ ток достигнет максимума при заданных условиях.

Совет: Для лучшего понимания резонанса в последовательном колебательном контуре, рекомендуется изучить взаимодействие между конденсатором и катушкой индуктивности, а также понятие резонанса. Уделите внимание формуле для расчета резонансной емкости и попробуйте решить несколько подобных задач самостоятельно.

Задание для закрепления: Найдите резонансную емкость при индуктивности катушки l = 0.5 Гн и частоте f = 2 МГц.