Из формулы томсона выразить электроёмкость

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для того чтобы выразить электроёмкость Ccap C из формулы Томсона, необходимо выполнить последовательные алгебраические преобразования. Исходная формула Формула Томсона определяет период собственных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре: T=2πLCcap T equals 2 pi the square root of cap L cap C end-root Где:

  • Tcap T — период колебаний (с); Lcap L — индуктивность катушки (Гн); Ccap C — электроёмкость конденсатора (Ф).

Пошаговый вывод электроёмкости

  1. Избавляемся от множителя 2π2 pi:
    Разделим обе части уравнения на 2π2 pi:
    T2π=LCthe fraction with numerator cap T and denominator 2 pi end-fraction equals the square root of cap L cap C end-root Избавляемся от квадратного корня:
    Возведем обе части уравнения в квадрат:
    (T2π)2=LCopen paren the fraction with numerator cap T and denominator 2 pi end-fraction close paren squared equals cap L cap C Или, раскрыв скобки:
    T24π2=LCthe fraction with numerator cap T squared and denominator 4 pi squared end-fraction equals cap L cap C Изолируем электроёмкость Ccap C:
    Разделим обе части уравнения на индуктивность Lcap L:
    C=T24π2Lcap C equals the fraction with numerator cap T squared and denominator 4 pi squared cap L end-fraction

Альтернативный вид (через циклическую частоту) Если известно, что циклическая частота ω=2πTomega equals the fraction with numerator 2 pi and denominator cap T end-fraction , то формула Томсона принимает вид ω=1LComega equals the fraction with numerator 1 and denominator the square root of cap L cap C end-root end-fraction . В этом случае электроёмкость выражается следующим образом:

  1. ω2=1LComega squared equals the fraction with numerator 1 and denominator cap L cap C end-fraction C=1ω2Lcap C equals the fraction with numerator 1 and denominator omega squared cap L end-fraction

Резюме Итоговая формула для расчета электроёмкости через период колебаний:

C=T24π2Lcap C equals the fraction with numerator cap T squared and denominator 4 pi squared cap L end-fraction

Я могу помочь рассчитать конкретное значение ёмкости, если вы укажете значения периода и индуктивности.

Форма ответа

Ваш аватар