Каков период колебаний и какое максимальное значение напряжения на обкладках конденсатора емкостью 2 мкФ, если

  • 26
Каков период колебаний и какое максимальное значение напряжения на обкладках конденсатора емкостью 2 мкФ, если колебания электрического заряда в колебательном контуре описываются законом q = 10 cos 20πt МкКл?
Пушистый_Дракончик
44
Для того чтобы найти период колебаний и максимальное значение напряжения на обкладках конденсатора, мы должны вспомнить основные свойства колебательного контура и взаимосвязь между зарядом на конденсаторе и напряжением на нем.

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора, соединенных последовательно. Поэтому в данном случае наши колебания описываются следующим уравнением:

q = Q * cos(ωt + φ),

где q - заряд на конденсаторе, Q - максимальное значение заряда, ω - угловая частота (2πf), t - время, φ - начальная фаза.

Из данного уравнения, учитывая, что q = 10 МкКл и ω = 20π 1/с, мы можем найти максимальное значение заряда Q:
Q = 10 МкКл.

Теперь, используя формулу для напряжения на конденсаторе в колебательном контуре:

U = 1/C * Q,

где U - напряжение на конденсаторе, C - емкость конденсатора, Q - заряд на конденсаторе,

подставим известные значения и рассчитаем максимальное значение напряжения:

U = 1/(2 мкФ) * (10 МкКл)
U = 0.005 В = 5 мВ.

Таким образом, максимальное значение напряжения на обкладках конденсатора составляет 5 мВ.

Для того чтобы найти период колебаний, мы используем соотношение между угловой частотой и периодом колебаний:

T = 2π/ω,

где T - период колебаний, ω - угловая частота.

Подставив значение угловой частоты из условия задачи, рассчитаем период:

T = 2π/(20π 1/с) = 0.1 с.

Таким образом, период колебаний равен 0.1 секунды.