Какова частота собственных колебаний колебательного контура, который включает конденсатор с емкостью 400 пФ и катушку с индуктивностью 1 мкГн?
Янтарное_3587
Чтобы определить частоту собственных колебаний колебательного контура, мы можем использовать формулу для резонансной частоты:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
где \(f\) - частота собственных колебаний, \(L\) - индуктивность катушки, \(C\) - емкость конденсатора.
В данном случае значение индуктивности \(L\) равно 1 мкГн (микрогенри), а значение емкости \(C\) равно 400 пФ (пикофарад). Однако, для проведения расчетов будет более удобно привести значения к стандартным единицам: генри (H) для индуктивности и фарад (F) для емкости.
Для этого, нам нужно учесть следующие межедузейные соотношения:
1 мкГн = \(1 \times 10^{-6}\) Гн,
400 пФ = \(400 \times 10^{-12}\) Ф.
Применив эти преобразования, получим:
\[L = 1 \times 10^{-6}\, H,\]
\[C = 400 \times 10^{-12}\, F.\]
Теперь мы можем подставить значения \(L\) и \(C\) в формулу и вычислить частоту собственных колебаний \(f\):
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{1 \times 10^{-6} \times 400 \times 10^{-12}}}\]
Дальше мы можем упростить выражение под знаком корня и получить:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{0.4 \times 10^{-6}}}\]
Для дальнейших расчетов, давайте приведем значение под знаком корня к виду научной записи:
\(\sqrt{0.4 \times 10^{-6}} = \sqrt{4 \times 10^{-7}}\)
Применяя правила умножения и деления степеней десятки, получим:
\(\sqrt{4 \times 10^{-7}} = 2 \times 10^{-1}\)
Теперь, подставив значение \(2 \times 10^{-1}\) вместо подкоренного выражения, мы можем продолжить расчет:
\[f = \frac{1}{2\pi \times 2 \times 10^{-1}}\]
Далее, мы можем упростить выражение:
\[f = \frac{1}{4\pi \times 10^{-1}}\]
Для удобства расчета, найдем обратное значение под знаком деления:
\(\frac{1}{10^{-1}} = 10^1\)
Теперь, подставим полученное значение:
\[f = \frac{1}{4\pi \times 10}\]
Используя примерное значение для числа \(\pi \approx 3.14\), продолжим расчет:
\[f = \frac{1}{4 \times 3.14 \times 10}\]
\[f \approx \frac{1}{125.6}\]
Выполняя деление, получаем:
\[f \approx 0.0079 \, \text{Гц}\]
Итак, получается, что частота собственных колебаний этого колебательного контура составляет примерно \(0.0079 \, \text{Гц}\).
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
где \(f\) - частота собственных колебаний, \(L\) - индуктивность катушки, \(C\) - емкость конденсатора.
В данном случае значение индуктивности \(L\) равно 1 мкГн (микрогенри), а значение емкости \(C\) равно 400 пФ (пикофарад). Однако, для проведения расчетов будет более удобно привести значения к стандартным единицам: генри (H) для индуктивности и фарад (F) для емкости.
Для этого, нам нужно учесть следующие межедузейные соотношения:
1 мкГн = \(1 \times 10^{-6}\) Гн,
400 пФ = \(400 \times 10^{-12}\) Ф.
Применив эти преобразования, получим:
\[L = 1 \times 10^{-6}\, H,\]
\[C = 400 \times 10^{-12}\, F.\]
Теперь мы можем подставить значения \(L\) и \(C\) в формулу и вычислить частоту собственных колебаний \(f\):
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{1 \times 10^{-6} \times 400 \times 10^{-12}}}\]
Дальше мы можем упростить выражение под знаком корня и получить:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{0.4 \times 10^{-6}}}\]
Для дальнейших расчетов, давайте приведем значение под знаком корня к виду научной записи:
\(\sqrt{0.4 \times 10^{-6}} = \sqrt{4 \times 10^{-7}}\)
Применяя правила умножения и деления степеней десятки, получим:
\(\sqrt{4 \times 10^{-7}} = 2 \times 10^{-1}\)
Теперь, подставив значение \(2 \times 10^{-1}\) вместо подкоренного выражения, мы можем продолжить расчет:
\[f = \frac{1}{2\pi \times 2 \times 10^{-1}}\]
Далее, мы можем упростить выражение:
\[f = \frac{1}{4\pi \times 10^{-1}}\]
Для удобства расчета, найдем обратное значение под знаком деления:
\(\frac{1}{10^{-1}} = 10^1\)
Теперь, подставим полученное значение:
\[f = \frac{1}{4\pi \times 10}\]
Используя примерное значение для числа \(\pi \approx 3.14\), продолжим расчет:
\[f = \frac{1}{4 \times 3.14 \times 10}\]
\[f \approx \frac{1}{125.6}\]
Выполняя деление, получаем:
\[f \approx 0.0079 \, \text{Гц}\]
Итак, получается, что частота собственных колебаний этого колебательного контура составляет примерно \(0.0079 \, \text{Гц}\).
Знаешь ответ?