Катушку какой индуктивности нужно включить в контур чтобы при емкости конденсатора 50пф достать частоту свободных колебаний 10мгц? какая полная энергия колебательного контура при этом, если сила тока 2,5 а.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для настройки колебательного контура на заданную частоту требуется катушка индуктивностью примерно 5,0710-65 comma 07 center dot 10 to the negative 6 power Гн (или 5,075 comma 07 мкГн), а полная энергия системы составит около 1,5810-51 comma 58 center dot 10 to the negative 5 power Дж. ️ Шаг 1: Нахождение индуктивности катушки Собственная частота колебательного контура 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 Из этой формулы выразим индуктивность Lcap L, возведя обе части в квадрат: f2=14π2LCL=14π2f2Cf squared equals the fraction with numerator 1 and denominator 4 pi squared cap L cap C end-fraction ⟹ cap L equals the fraction with numerator 1 and denominator 4 pi squared f squared cap C end-fraction Подставим значения: C=5010-12cap C equals 50 center dot 10 to the negative 12 power Ф, f=10106f equals 10 center dot 10 to the sixth power Гц. L=143,142(107)25010-125,06610-6 Гнcap L equals the fraction with numerator 1 and denominator 4 center dot 3 comma 14 squared center dot open paren 10 to the seventh power close paren squared center dot 50 center dot 10 to the negative 12 power end-fraction is approximately equal to 5 comma 066 center dot 10 to the negative 6 power Гн ️ Шаг 2: Расчет полной энергии контура Полная энергия колебательного контура Wcap W равна максимальной энергии магнитного поля катушки, когда через неё протекает максимальный ток Imcap I sub m: W=LIm22cap W equals the fraction with numerator cap L cap I sub m squared and denominator 2 end-fraction Подставим полученную индуктивность и заданную силу тока Im=2,5cap I sub m equals 2 comma 5 А: W=5,06610-62,5221,58310-5 Джcap W equals the fraction with numerator 5 comma 066 center dot 10 to the negative 6 power center dot 2 comma 5 squared and denominator 2 end-fraction is approximately equal to 1 comma 583 center dot 10 to the negative 5 power Дж Ответ: Индуктивность катушки составляет L5,0710-6bold cap L is approximately equal to 5 comma 07 center dot 10 to the negative 6 power Гн, полная энергия контура равна W1,5810-5bold cap W is approximately equal to 1 comma 58 center dot 10 to the negative 5 power Дж. Требуется ли вам перевести итоговые значения в более удобные единицы измерения, такие как микрогенри или микроджоули?

Форма ответа

Ваш аватар