Какой период электромагнитных колебаний в колебательном контуре с индуктивностью 0.5 мгн, если максимальное напряжение
Какой период электромагнитных колебаний в колебательном контуре с индуктивностью 0.5 мгн, если максимальное напряжение на обкладках конденсатора равно 200 В и максимальная сила тока в контуре составляет 0.2 А?
Magnitnyy_Marsianin 56
Для решения этой задачи нужно использовать уравнение колебаний в колебательном контуре. Уравнение записывается следующим образом:\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
где \(f\) - частота колебаний, \(L\) - индуктивность контура, \(C\) - емкость конденсатора.
Для нахождения периода колебаний, нужно использовать следующую формулу:
\[T = \frac{1}{f}\]
Дано, что индуктивность \(L = 0.5\) мГн (миллигенри), максимальное напряжение на обкладках конденсатора \(U = 200\) В (вольт). Максимальная сила тока в контуре не была указана, поэтому решим задачу в общем виде.
Для начала, нужно преобразовать значение индуктивности в генри:
\[1 \text{ мГн} = 10^{-3} \text{ Гн}\]
Теперь мы можем найти емкость конденсатора, используя уравнение:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
Подставим известные значения:
\[200 = \frac{1}{2\pi\sqrt{(0.5 \times 10^{-3})C}}\]
Теперь выразим емкость \(C\):
\[(0.5 \times 10^{-3})C = \frac{1}{(2\pi)^2 \times 200^2}\]
\[C = \frac{1}{(2\pi)^2 \times 200^2} \times \frac{1}{0.5 \times 10^{-3}}\]
Теперь найдём частоту колебаний \(f\):
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{(0.5 \times 10^{-3}) \times \frac{1}{(2\pi)^2 \times 200^2} \times \frac{1}{0.5 \times 10^{-3}}}}\]
\[f \approx 226 \text{ Гц}\]
Теперь, чтобы найти период колебаний \(T\), нужно использовать формулу:
\[T = \frac{1}{f}\]
Подставим значение частоты:
\[T = \frac{1}{226}\]
\[T \approx 0.0044 \text{ с}\]
Таким образом, период электромагнитных колебаний в данном колебательном контуре составляет примерно 0.0044 секунды.