2. Тербелістердің толық энергиясы 0,2 мДж болатын идеалды контурдағы электромагниттік тербелістердің кернеуінің
2. Тербелістердің толық энергиясы 0,2 мДж болатын идеалды контурдағы электромагниттік тербелістердің кернеуінің максимал мөлшері 100 В, бірақ токтың ең асүйікті мөлшері 1 А. Контурдың индукцияттылығын және зертханалықтылығын анықтаңдар. Жауап: 0,4 мГн; 0,04 мкФ, 3. Әрбірінің диаметрі 20 см бөлісігінде жұмыс жасаған екі дөңгелек пластинаданған ауа конденсаторының индукцияттылығы L 1 мГн болатын катушкамен үстірілген. Конденсатордың пластиналарының арауы 1 см, контурдың тінтуін жуып алмаңдар. Катушкадағы токтың ең асүйікті мөлшері 0,1 А болса, конденсатордағы кернепен кернеудің ең асүйікті мөлшерін табыңдар. Жауап: 600 в. 4. Индукцияттылығы L - 31 мГн болатын катушка.
02.12.2023 08:15
Описание:
В данной задаче у нас есть идеальный электромагнитный контур с тербелестерами, обладающими полной энергией 0,2 мДж.
Мы также знаем, что максимальное напряжение керней тербелестеров составляет 100 В, а минимальный ток - 1 А.
Для начала, мы можем рассчитать индуктивность (L) контура. В идеальной ситуации, энергия (E) контура равна половине произведения индуктивности контура и квадрата максимального тока (I) контура: E = (1/2) * L * I^2.
Подставляя данные из задачи, мы можем найти индуктивность контура: 0,2 мДж = (1/2) * L * (1 А)^2. Решая это уравнение, получаем, что L равно 0,4 мГн.
Также, можно рассчитать емкость (C) контура. В идеальной ситуации, энергия (E) контура равна половине произведения емкости контура и квадрата максимального напряжения (V) контура: E = (1/2) * C * V^2.
Подставляя данные из задачи, мы можем найти емкость контура: 0,2 мДж = (1/2) * C * (100 В)^2. Решая это уравнение, получаем, что C равно 0,04 мкФ.
Демонстрация:
Задача: При максимальной индуктивности контура 0,4 мГн и максимальной емкости контура 0,04 мкФ, вычислите максимальную энергию контура.
Решение: Максимальная энергия контура может быть вычислена по формуле E = (1/2) * L * I^2 или E = (1/2) * C * V^2, где L и C - индуктивность и емкость контура соответственно, а I и V - минимальный ток и напряжение контура соответственно. Подставив данные в формулу, мы можем найти максимальную энергию контура.
Совет:
Для лучшего понимания данного раздела электрических контуров, рекомендуется прочитать теоретический материал о действии токов различной частоты на контур, а также изучить законы Ома и Кирхгофа.
Задача на проверку:
При индуктивности контура 0,6 мГн и токе 0,5 А, вычислите энергию контура.
Инструкция:
В первом случае у нас есть идеальный контур, в котором электромагнитные колебания осуществляются тербелістерами. По условию, полная энергия системы тербелістеров составляет 0,2 мДж. Максимальная мощность колебаний определяется формулой P = I^2 * R, где I - ток, R - сопротивление. Максимальное значение тока составляет 1 А. Можно рассчитать сопротивление, воспользовавшись формулой P = (I^2 * R_max) / 2, где R_max - сопротивление при максимальном токе. Подставив значения в формулу, получим R_max = 0,2 Ом.
Индуктивность катушки можно рассчитать, воспользовавшись формулой L = (2 * T * R) / µ0 * N^2, где T - период колебаний, R - сопротивление, µ0 - магнитная постоянная, N - число витков. Так как у нас идеальный контур, сопротивление равно нулю, поэтому индуктивность катушки равна 0,4 мГн.
Во второй задаче у нас есть ауа конденсатор, состоящий из двух пластин и катушки на пластинах. Индуктивность катушки равна 1 мГн. Радиус пластин составляет 10 см, следовательно, расстояние между пластинами равно 1 см. Максимальное значение тока в катушке составляет 0,1 А. Можно рассчитать емкость конденсатора, используя формулу C = L / R, где L - индуктивность, R - сопротивление. Подставив значения, получим C = 0,04 мкФ.
Например:
1. Рассчитайте индуктивность катушки в идеальном контуре, если полная энергия системы тербелістеров составляет 0,2 мДж, максимальный ток 1 А, а сопротивление составляет 0,2 Ом.
2. Рассчитайте емкость ауа конденсатора, состоящего из двух пластин и катушки, если индуктивность катушки равна 1 мГн, радиус пластин 20 см и расстояние между пластинами 1 см.
Совет:
Для получения более глубокого понимания электромагнитных колебаний рекомендуется изучить электродинамику более подробно. Особое внимание следует уделить формулам для рассчета сопротивления, индуктивности и емкости, а также основным принципам работы электромагнитных систем.
Дополнительное упражнение:
Рассчитайте силу тока в идеальном контуре, если тербелістеры в нем создают максимальную энергию 0,3 мДж, а сопротивление контура составляет 0,5 Ом.