Какова индуктивность катушки L в колебательном контуре, состоящем из катушки и плоского конденсатора, настроенного на электромагнитную волну с частотой ν=0,05 МГц? Пространство между обкладками имеет площадь S=50 см2 и заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε=10, а расстояние между обкладками составляет d=1 мм. Ответ представьте в мГн, округлив результат до целого значения. (11 А Шацк 04.12.2021)
Maksik
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для индуктивности катушки:
\[L = \frac{1}{c^2 \cdot \mu_0} \cdot \frac{S}{d}\]
Где:
\(L\) - индуктивность катушки,
\(c\) - скорость света в вакууме (\(c = 3 \cdot 10^8 \, м/с\)),
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)\)),
\(S\) - площадь плоского конденсатора,
\(d\) - расстояние между обкладками плоского конденсатора.
Подставим данные в формулу:
\[L = \frac{1}{(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)} \cdot \frac{50 \, см^2}{1 \, мм}\]
Переведём площадь и расстояние в соответствующие единицы измерения:
\[L = \frac{1}{(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)} \cdot \frac{50 \, см^2}{0.001 \, м}\]
Упростим формулу:
\[L = \frac{50 \cdot 10^{-4} \, м^2}{(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)}\]
Вычислим числитель:
\[50 \cdot 10^{-4} \, м^2 = 5 \cdot 10^{-3} \, м^2\]
Теперь рассчитаем знаменатель:
\[(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м) = 9 \cdot 10^{16} \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)\]
Подставим числитель и знаменатель в формулу:
\[L = \frac{5 \cdot 10^{-3} \, м^2}{9 \cdot 10^{16} \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)}\]
Сокращаем единицы измерения:
\[L = \frac{5 \cdot 10^{-3}}{9 \cdot 10^{16} \cdot \pi} \, Гн\]
Теперь округлим результат до целого значения:
\[L = 0 \, мГн\]
Таким образом, индуктивность катушки \(L\) в данном колебательном контуре составляет 0 мГн.
\[L = \frac{1}{c^2 \cdot \mu_0} \cdot \frac{S}{d}\]
Где:
\(L\) - индуктивность катушки,
\(c\) - скорость света в вакууме (\(c = 3 \cdot 10^8 \, м/с\)),
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)\)),
\(S\) - площадь плоского конденсатора,
\(d\) - расстояние между обкладками плоского конденсатора.
Подставим данные в формулу:
\[L = \frac{1}{(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)} \cdot \frac{50 \, см^2}{1 \, мм}\]
Переведём площадь и расстояние в соответствующие единицы измерения:
\[L = \frac{1}{(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)} \cdot \frac{50 \, см^2}{0.001 \, м}\]
Упростим формулу:
\[L = \frac{50 \cdot 10^{-4} \, м^2}{(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)}\]
Вычислим числитель:
\[50 \cdot 10^{-4} \, м^2 = 5 \cdot 10^{-3} \, м^2\]
Теперь рассчитаем знаменатель:
\[(3 \cdot 10^8 \, м/с)^2 \cdot 4\pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м) = 9 \cdot 10^{16} \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)\]
Подставим числитель и знаменатель в формулу:
\[L = \frac{5 \cdot 10^{-3} \, м^2}{9 \cdot 10^{16} \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, Вб/(А \cdot м)}\]
Сокращаем единицы измерения:
\[L = \frac{5 \cdot 10^{-3}}{9 \cdot 10^{16} \cdot \pi} \, Гн\]
Теперь округлим результат до целого значения:
\[L = 0 \, мГн\]
Таким образом, индуктивность катушки \(L\) в данном колебательном контуре составляет 0 мГн.
Знаешь ответ?