Вопрос:

Используя данные из изображения, выполните расчеты, связанные с колебательным контуром.

Ответ:

Решение:

1. Определение колебательного контура:

Колебательный контур — это электрическая цепь, которая состоит из последовательно соединённых катушки индуктивности и конденсатора. Такие контуры способны совершать электромагнитные колебания.

2. Определение электромагнитных колебаний:

Электромагнитные колебания — это периодические изменения величин, характеризующих электрическое и магнитное поля в данной точке пространства. Они связаны с периодическим изменением заряда, силы тока и напряжения в цепи.

3. Расчёт периода колебаний:

Дано:

  • Ёмкость конденсатора \( C = 300 \text{ мкФ} = 3 \cdot 10^{-4} \text{ Ф} \)
  • Индуктивность катушки \( L = 2 \cdot 10^{-6} \text{ Гн} \)

Формула Томсона для периода свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре:

\[ T = 2\pi \sqrt{LC} \]

Расчёт:



  1. Вычислим произведение \( LC \):
    \( L \cdot C = (2 \cdot 10^{-6} \text{ Гн}) \cdot (3 \cdot 10^{-4} \text{ Ф}) = 6 \cdot 10^{-10} \text{ с}^2 \)

  2. Подставим значение \( LC \) в формулу Томсона, используя \( \pi \approx 3.14 \):
    \[ T = 2 \cdot 3.14 \sqrt{6 \cdot 10^{-10}} \text{ с} \]

    \( \sqrt{6 \cdot 10^{-10}} \approx \sqrt{6} \cdot 10^{-5} \approx 2.45 \cdot 10^{-5} \text{ с} \)


    \( T \approx 2 \cdot 3.14 \cdot 2.45 \cdot 10^{-5} \text{ с} \approx 15.39 \cdot 10^{-5} \text{ с} \approx 1.54 \cdot 10^{-4} \text{ с} \)



Примечание: На изображении присутствуют другие расчеты, которые, вероятно, относятся к другому набору исходных данных или являются примерами с другими значениями \( L \) и \( C \). В данном решении используется значение \( C = 300 \text{ мкФ} \) и \( L = 2 \cdot 10^{-6} \text{ Гн} \), как указано в «Дано».

Ответ: Период свободных электромагнитных колебаний составляет приблизительно \( 1.54 \cdot 10^{-4} \text{ с} \).

Подать жалобу Правообладателю