Частота колебаний в идеальном колебательном контуре равна 500 гц. во сколько раз нужно уменьшить индуктивность катушки контура при неизменной емкости конденсатора, чтобы частота колебаний в нем стала 1кгц?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Индуктивность катушки необходимо уменьшить в 4 раза. Шаг 1: Анализ формулы частоты колебаний Для идеального колебательного контура собственная частота колебаний ff определяется формулой Томсона: f=12πLCf equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of cap L cap C end-root end-fraction где Lcap L — индуктивность катушки, а Ccap C — электроемкость конденсатора. Шаг 2: Определение зависимости частоты от индуктивности Поскольку емкость Ccap C остается неизменной, частота ff обратно пропорциональна квадратному корню из индуктивности Lcap L. Выразим отношение частот f2f sub 2 и f1f sub 1 через соответствующие индуктивности L2cap L sub 2 и L1cap L sub 1: f2f1=12πL2C12πL1C=L1L2the fraction with numerator f sub 2 and denominator f sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of cap L sub 2 cap C end-root end-fraction and denominator the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of cap L sub 1 cap C end-root end-fraction end-fraction equals the square root of the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator cap L sub 2 end-fraction end-root Шаг 3: Вычисление кратности изменения индуктивности Подставим известные значения частот ( f1=500f sub 1 equals 500 Гц, f2=1000f sub 2 equals 1000 Гц) в полученное выражение: 1000500=L1L21000 over 500 end-fraction equals the square root of the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator cap L sub 2 end-fraction end-root 2=L1L22 equals the square root of the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator cap L sub 2 end-fraction end-root Для нахождения искомого отношения возведем обе части уравнения в квадрат: 22=L1L2L1L2=42 squared equals the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator cap L sub 2 end-fraction implies the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator cap L sub 2 end-fraction equals 4 Таким образом, конечная индуктивность L2cap L sub 2 должна быть в 4 раза меньше начальной L1cap L sub 1. Ответ: Индуктивность катушки нужно уменьшить в 4 раза. Нужно ли вам рассчитать, как изменится период колебаний или энергия контура при такой замене катушки?

Форма ответа

Ваш аватар