Как измениться частота колебаний в электрическом контуре,если ёмкость конденсатора увеличится в 2 раза, а индуктивность катушки уменьшиться в 8раза?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

При увеличении ёмкости конденсатора в 2 раза и уменьшении индуктивности катушки в 8 раз частота колебаний в электрическом контуре увеличится в 2 раза. ️ Шаг 1: Определение исходной формулы частоты Частота свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре определяется формулой Томсона для частоты: f1=12πL1C1f sub 1 equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of cap L sub 1 cap C sub 1 end-root end-fraction Здесь f1f sub 1 — начальная частота, L1cap L sub 1 — начальная индуктивность катушки, C1cap C sub 1 — начальная электроёмкость конденсатора. ️ Шаг 2: Анализ изменения параметров контура Согласно условию задачи, параметры контура изменяются следующим образом:

  1. Новая ёмкость: C2=2C1cap C sub 2 equals 2 cap C sub 1 Новая индуктивность: L2=L18cap L sub 2 equals the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator 8 end-fraction

Подставим эти значения в формулу для новой частоты f2f sub 2: f2=12πL2C2=12πL182C1f sub 2 equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of cap L sub 2 cap C sub 2 end-root end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator 8 end-fraction center dot 2 cap C sub 1 end-root end-fraction ️ Шаг 3: Вычисление изменения частоты Упростим выражение под знаком корня: L182C1=L1C14the fraction with numerator cap L sub 1 and denominator 8 end-fraction center dot 2 cap C sub 1 equals the fraction with numerator cap L sub 1 cap C sub 1 and denominator 4 end-fraction Теперь подставим упрощенное выражение обратно в формулу частоты: f2=12πL1C14=12πL1C12=212πL1C1f sub 2 equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of the fraction with numerator cap L sub 1 cap C sub 1 and denominator 4 end-fraction end-root end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi center dot the fraction with numerator the square root of cap L sub 1 cap C sub 1 end-root and denominator 2 end-fraction end-fraction equals 2 center dot the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi the square root of cap L sub 1 cap C sub 1 end-root end-fraction Сравнивая полученный результат с начальной частотой f1f sub 1, мы видим: f2=2f1f sub 2 equals 2 f sub 1Таким образом, частота колебаний увеличивается ровно в 2 раза. Ответ: Частота колебаний увеличится в 2 раза. Требуется ли вам расчет изменения периода колебаний или энергии для данного контура?

Форма ответа

Ваш аватар