Какова частота колебаний в контуре после подключения конденсатора емкостью 100 пФ сначала к источнику с эДС 6 В, а затем к катушке индуктивности L=10 мкГн? Какова энергия магнитного поля в контуре, если сила тока в 2 раза меньше амплитуды тока?
Zvezdnaya_Tayna
Чтобы решить эту задачу, давайте воспользуемся формулами, связывающими емкость и индуктивность с частотой колебаний в контуре.
Для начала найдем частоту колебаний после подключения конденсатора емкостью 100 пФ к источнику с ЭДС 6 В.
Формула, связывающая емкость, индуктивность и частоту колебаний, имеет вид:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
где \(f\) - частота колебаний, \(L\) - индуктивность, \(C\) - емкость.
В данном случае емкость \(C\) равна 100 пФ, что можно перевести в фарады, умножив на \(10^{-12}\):
\[C = 100 \times 10^{-12} Ф\]
Индуктивность \(L\) равна 10 мкГн, что можно перевести в Генри, умножив на \(10^{-6}\):
\[L = 10 \times 10^{-6} Гн\]
Подставляя значения в формулу, получим:
\[f = \frac{1}{{2\pi\sqrt{{10 \times 10^{-6} Гн \times 100 \times 10^{-12} Ф}}}}\]
Выполняем вычисления и получаем:
\[f \approx 159,15 Гц\]
Теперь рассмотрим вторую часть задачи, где необходимо найти энергию магнитного поля в контуре, при условии, что сила тока в два раза меньше амплитуды тока.
Для нахождения энергии магнитного поля воспользуемся формулой:
\[W = \frac{1}{2} LI^2\]
где \(W\) - энергия магнитного поля, \(L\) - индуктивность, \(I\) - сила тока.
В данном случае сила тока \(I\) в два раза меньше амплитуды тока. Пусть амплитуда тока равна \(I_0\), тогда:
\[I = \frac{I_0}{2}\]
Подставляя значения в формулу, получим:
\[W = \frac{1}{2} \times 10 \times 10^{-6} Гн \times \left(\frac{I_0}{2}\right)^2\]
Выполняем вычисления:
\[W = \frac{1}{8} \times 10 \times 10^{-6} Гн \times I_0^2\]
Таким образом, мы нашли энергию магнитного поля в контуре, если сила тока в два раза меньше амплитуды тока.
Для начала найдем частоту колебаний после подключения конденсатора емкостью 100 пФ к источнику с ЭДС 6 В.
Формула, связывающая емкость, индуктивность и частоту колебаний, имеет вид:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
где \(f\) - частота колебаний, \(L\) - индуктивность, \(C\) - емкость.
В данном случае емкость \(C\) равна 100 пФ, что можно перевести в фарады, умножив на \(10^{-12}\):
\[C = 100 \times 10^{-12} Ф\]
Индуктивность \(L\) равна 10 мкГн, что можно перевести в Генри, умножив на \(10^{-6}\):
\[L = 10 \times 10^{-6} Гн\]
Подставляя значения в формулу, получим:
\[f = \frac{1}{{2\pi\sqrt{{10 \times 10^{-6} Гн \times 100 \times 10^{-12} Ф}}}}\]
Выполняем вычисления и получаем:
\[f \approx 159,15 Гц\]
Теперь рассмотрим вторую часть задачи, где необходимо найти энергию магнитного поля в контуре, при условии, что сила тока в два раза меньше амплитуды тока.
Для нахождения энергии магнитного поля воспользуемся формулой:
\[W = \frac{1}{2} LI^2\]
где \(W\) - энергия магнитного поля, \(L\) - индуктивность, \(I\) - сила тока.
В данном случае сила тока \(I\) в два раза меньше амплитуды тока. Пусть амплитуда тока равна \(I_0\), тогда:
\[I = \frac{I_0}{2}\]
Подставляя значения в формулу, получим:
\[W = \frac{1}{2} \times 10 \times 10^{-6} Гн \times \left(\frac{I_0}{2}\right)^2\]
Выполняем вычисления:
\[W = \frac{1}{8} \times 10 \times 10^{-6} Гн \times I_0^2\]
Таким образом, мы нашли энергию магнитного поля в контуре, если сила тока в два раза меньше амплитуды тока.
Знаешь ответ?