Терміново потрібно отримати відповідь! Скільки часу займають вільні коливання в коливальному контурі, що складається

  • 34
Терміново потрібно отримати відповідь! Скільки часу займають вільні коливання в коливальному контурі, що складається з котушки з індуктивністю 0,2 мгн, і двох однакових конденсаторів ємністю 4 мкФ, з"єднаних послідовно? Яка напруга на конденсаторах, якщо сила струму в контурі?
Sladkiy_Assasin
31
Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для периода колебаний колебательного контура, а также законы физики для рассчета напряжения на конденсаторах.

Период колебаний колебательного контура можно найти по формуле:

\[T = 2\pi\sqrt{LC}\]

где T - период колебаний, L - индуктивность котушки, C - суммарная емкость конденсаторов.

В нашем случае, индуктивность котушки L = 0,2 мГн, а суммарная емкость конденсаторов C = 2 * 4 мкФ = 8 мкФ = 8 * 10^-6 Ф.

Подставим значения в формулу:

\[T = 2\pi\sqrt{0.2 * 8 * 10^{-6}}\]

Рассчитаем:

\[T = 2\pi\sqrt{1.6 * 10^{-6}}\]

\[T \approx 2\pi * 1.2649 * 10^{-3}\]

\[T \approx 7.9577 * 10^{-3} \, с\]

Таким образом, период вольного колебания колебательного контура составляет около 7.9577 миллисекунды.

Чтобы рассчитать напряжение на конденсаторах, нужно использовать закон Ома и формулу для рассчета напряжения на конденсаторе:

\[U = \frac{Q}{C}\]

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

Сила тока в контуре I равна простому отношению напряжения к сопротивлению в контуре:

\[I = \frac{U}{R}\]

Так как конденсаторы подключены последовательно, общая емкость C равна сумме емкостей каждого конденсатора:

\[C = C_1 + C_2 = 4 \times 10^{-6} + 4 \times 10^{-6} = 8 \times 10^{-6} \, Ф\]

Также, зная емкость конденсаторов C и силу тока I, можем рассчитать количество электрического заряда на конденсаторах:

\[Q = I \times C\]

Подставим известные значения и рассчитаем:

\[Q = (0.5 \times 10^{-3}) \times (8 \times 10^{-6})\]

\[Q = 4 \times 10^{-9} \, Кл\]

Теперь можем рассчитать напряжение на конденсаторах U, подставив вычисленное значение электрического заряда Q и емкость C в формулу:

\[U = \frac{Q}{C}\]

\[U = \frac{4 \times 10^{-9}}{8 \times 10^{-6}}\]

\[U = 0.5 \, В\]

Таким образом, напряжение на конденсаторах составляет 0.5 В, если сила тока в контуре равна 0.5 мА.

Надеюсь, данное пояснение помогло вам лучше понять решение задачи.