Какова амплитуда и частота тока в колебательном контуре, если заряд на подложке конденсатора изменяется согласно уравнению q = 15cos200t (мкКл)? Ответ должен быть следующий: Im = 3 мА. v = 31,8.
Puteshestvennik_Vo_Vremeni
Для нахождения амплитуды и частоты тока в колебательном контуре, используем данные уравнения и формулы.
У нас дано уравнение для заряда на подложке конденсатора: (мкКл), где - время в секундах.
Формула, связывающая заряд, напряжение и емкость на конденсаторе, выглядит следующим образом: , где - ёмкость и - напряжение на конденсаторе.
Из данного уравнения видно, что заряд меняется по синусоидальному закону, следовательно, также можно предположить, что и напряжение на конденсаторе будет меняться по синусоидальному закону.
Таким образом, напряжение на конденсаторе можно записать как ,
где - амплитуда напряжения, - угловая частота, - время, а - начальная фаза.
Сравнивая это уравнение с данной формулой, можно сделать вывод, что амплитуда напряжения равна амплитуде заряда, то есть (мкКл).
Также, из данного уравнения можно найти угловую частоту следующим образом: , где - частота колебаний.
Сравнивая это уравнение с данным уравнением, можно сделать вывод, что , то есть (рад/с).
Теперь мы можем найти значения амплитуды и частоты тока в колебательном контуре.
Амплитуда тока ( ) равна амплитуде напряжения, поэтому (мА).
Частота тока ( ) равна угловой частоте ( ) разделенной на , поэтому (Гц).
Таким образом, ответ на задачу будет следующим:
Амплитуда тока ( ) составляет 3 мА.
Частота тока ( ) составляет 31,8 Гц.
У нас дано уравнение для заряда на подложке конденсатора:
Формула, связывающая заряд, напряжение и емкость на конденсаторе, выглядит следующим образом:
Из данного уравнения видно, что заряд меняется по синусоидальному закону, следовательно, также можно предположить, что и напряжение на конденсаторе будет меняться по синусоидальному закону.
Таким образом, напряжение на конденсаторе можно записать как
где
Сравнивая это уравнение с данной формулой, можно сделать вывод, что амплитуда напряжения равна амплитуде заряда, то есть
Также, из данного уравнения можно найти угловую частоту следующим образом:
Сравнивая это уравнение с данным уравнением, можно сделать вывод, что
Теперь мы можем найти значения амплитуды и частоты тока в колебательном контуре.
Амплитуда тока (
Частота тока (
Таким образом, ответ на задачу будет следующим:
Амплитуда тока (
Частота тока (
Знаешь ответ?