Какое максимальное значение силы тока в контуре определяется при изменении заряда конденсатора в колебательном контуре

Какое максимальное значение силы тока в контуре определяется при изменении заряда конденсатора в колебательном контуре по закону q = do cos(ut +1/3), где до = 50 мкКл и T = 100 c? Варианты ответа: 10 = qo2 = 0, 5А; 10 = qou = 5 МА: Io 90% 2л 0,8 мА; Іо 40 — 0,5 мкА.
Пятно_731

Пятно_731

Для решения данной задачи нам понадобится некоторые знания из физики. Первым шагом мы можем определить соотношение между зарядом конденсатора \(q\) и силой тока \(I\), используя закон Ома для колебательного контура:

\[I = \frac{dq}{dt}\]

В данной задаче нам дано уравнение для изменения заряда конденсатора: \(q = q_0 \cos(ut + \frac{1}{3})\), где \(q_0 = 50 \, \mu \text{Кл}\) и \(T = 100 \, c\).

Для нахождения максимального значения силы тока, нам нужно найти производную от \(q\) по времени и подставить в нее максимальное значение для угла \(ut\). Тогда мы получим максимальное значение силы тока \(I_{\text{max}}\).

Рассмотрим:

\[\frac{dq}{dt} = \frac{d(q_0 \cos(ut + \frac{1}{3}))}{dt}\]

Применим правило дифференцирования:

\[\frac{dq}{dt} = -q_0 u \sin(ut + \frac{1}{3})\]

Теперь найдем максимальное значение для угла \(ut\). Максимальное значение для функции \(\sin\) достигается при угле \(\frac{\pi}{2}\). Подставим это значение в наше выражение для силы тока:

\[I_{\text{max}} = -q_0 u \sin(\frac{\pi}{2} + \frac{1}{3})\]

Упростим это выражение:

\[I_{\text{max}} = -q_0 u \sin(\frac{\pi}{2} + \frac{1}{3}) = -q_0 u \sin(\frac{2}{3} \pi)\]

Теперь можем подставить значения \(q_0\) и \(u\) в данное выражение и рассчитать результат.

\[I_{\text{max}} = - (50 \times 10^{-6}) \times 1 \times \sin(\frac{2}{3} \pi)\]

Вычислим значение:

\[I_{\text{max}} = - (50 \times 10^{-6}) \times 1 \times \sin(\frac{2}{3} \pi) \approx - (50 \times 10^{-6}) \times 1 \times (-0.866) \approx 43.3 \times 10^{-6} \, \text{А}\]

Таким образом, максимальное значение силы тока в контуре составляет около \(43.3 \, \mu \text{А}\).

Ответ: Вариант "10 = q_0^2 = 0,5 \, А" неверен. Максимальное значение силы тока составляет около \(43.3 \, \mu \text{А}\).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello