Напряжения на обкладках конденсатора в колебательном контуре происходит по закону u=200 cos 157t. определить максимальное значение напряжение, частоту собственных колебаний контура и напряжение в момент времени t=0,04 с.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Максимальное значение напряжения составляет 200 В, частота собственных колебаний контура равна примерно 25 Гц, а напряжение в момент времени t=0,04t equals 0 comma 04 с составляет приблизительно 200 В. ️ Шаг 1: Определение максимального напряжения Уравнение колебаний напряжения задано в виде u=Umcos(ωt)u equals cap U sub m cosine open paren omega t close paren. Сопоставляя данное в условии выражение u=200cos(157t)u equals 200 cosine 157 t с общим видом, находим амплитудное (максимальное) значение: Um=200 Вcap U sub m equals 200 В️ Шаг 2: Расчет частоты собственных колебаний Из уравнения видно, что циклическая частота ω=157omega equals 157 рад/с. Линейная частота колебаний ff связана с циклической частотой формулой f=ω2πf equals the fraction with numerator omega and denominator 2 pi end-fraction . Подставим значения: f=15723,1415924,987 Гцf equals the fraction with numerator 157 and denominator 2 center dot 3 comma 14159 end-fraction is approximately equal to 24 comma 987 Гц Принимая π3,14pi is approximately equal to 3 comma 14, получаем f25f is approximately equal to 25 Гц. ️ Шаг 3: Нахождение напряжения в заданный момент времени Для определения напряжения в момент t=0,04t equals 0 comma 04 с подставим значение времени в исходное уравнение: u(0,04)=200cos(1570,04)u open paren 0 comma 04 close paren equals 200 cosine open paren 157 center dot 0 comma 04 close parenВычислим аргумент косинуса: 1570,04=6,28157 center dot 0 comma 04 equals 6 comma 28 радиан. Заметим, что 2π6,2832 pi is approximately equal to 6 comma 283 рад. Таким образом, аргумент практически равен полному периоду ( 2π2 pi), и cos(6,28)1cosine open paren 6 comma 28 close paren is approximately equal to 1. u(0,04)=200cos(6,28)2000,99999200 Вu open paren 0 comma 04 close paren equals 200 center dot cosine open paren 6 comma 28 close paren is approximately equal to 200 center dot 0 comma 99999 is approximately equal to 200 В Ответ: Максимальное напряжение Um=200 Вcap U sub m equals 200 В, частота колебаний f25 Гцf is approximately equal to 25 Гц, напряжение в момент t=0,04t equals 0 comma 04 с составляет u200 Вu is approximately equal to 200 В. Желаете ли вы рассчитать период колебаний или индуктивность контура, если известна его емкость?

Форма ответа

Ваш аватар