На какой величине нужно увеличить расстояние между пластинами конденсатора, чтобы настроить электрический колебательный контур на частоту 70кГц, если он изначально настроен на частоту 50кГц? Подробности, пожалуйста.
Tigressa
Чтобы настроить электрический колебательный контур на новую частоту, нам понадобится использовать формулу для резонансной частоты \( f \) колебательного контура:
\[ f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]
Где \( L \) представляет собой индуктивность катушки, а \( C \) - емкость конденсатора.
Мы знаем, что изначально контур настроен на частоту 50 кГц, что мы можем обозначить как \( f_1 = 50 \) кГц. Давайте предположим, что мы хотим настроить его на новую частоту \( f_2 = 70 \) кГц.
Теперь, используя формулу, мы можем записать следующее:
\[ f_1 = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_1C_1}} \]
\[ f_2 = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_2C_2}} \]
Мы хотим найти новое значение емкости конденсатора \( C_2 \), чтобы настроить контур на новую частоту. Из этих двух уравнений мы можем сделать следующее:
\[ \frac{f_1}{f_2} = \frac{\sqrt{L_2C_2}}{\sqrt{L_1C_1}} \]
Заметим, что \( L_1 \) и \( L_2 \) - это индуктивности катушки, которые остаются постоянными, так как мы не меняем саму катушку. Коэффициент \( \frac{\sqrt{L_2}}{\sqrt{L_1}} \) тогда будет равен 1, и мы можем просто упростить уравнение:
\[ \frac{f_1}{f_2} = \sqrt{\frac{C_2}{C_1}} \]
Теперь мы можем решить это уравнение относительно \( C_2 \):
\[ \frac{C_2}{C_1} = \left(\frac{f_1}{f_2}\right)^2 \]
Тогда значение \( C_2 \) можно выразить как:
\[ C_2 = C_1 \cdot \left(\frac{f_1}{f_2}\right)^2 \]
Таким образом, чтобы настроить электрический колебательный контур на частоту 70 кГц вместо изначальной частоты 50 кГц, нужно увеличить емкость конденсатора на коэффициент \(\left(\frac{f_1}{f_2}\right)^2\). Подставив значения \( f_1 = 50 \) кГц и \( f_2 = 70 \) кГц, мы можем найти конечное значение емкости \( C_2 \).
Обратите внимание, что при решении этой задачи мы предположили, что коэффициент индуктивности катушки остается постоянным, а также не учли сопротивление и другие факторы, которые могут влиять на точность решения.
\[ f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]
Где \( L \) представляет собой индуктивность катушки, а \( C \) - емкость конденсатора.
Мы знаем, что изначально контур настроен на частоту 50 кГц, что мы можем обозначить как \( f_1 = 50 \) кГц. Давайте предположим, что мы хотим настроить его на новую частоту \( f_2 = 70 \) кГц.
Теперь, используя формулу, мы можем записать следующее:
\[ f_1 = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_1C_1}} \]
\[ f_2 = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_2C_2}} \]
Мы хотим найти новое значение емкости конденсатора \( C_2 \), чтобы настроить контур на новую частоту. Из этих двух уравнений мы можем сделать следующее:
\[ \frac{f_1}{f_2} = \frac{\sqrt{L_2C_2}}{\sqrt{L_1C_1}} \]
Заметим, что \( L_1 \) и \( L_2 \) - это индуктивности катушки, которые остаются постоянными, так как мы не меняем саму катушку. Коэффициент \( \frac{\sqrt{L_2}}{\sqrt{L_1}} \) тогда будет равен 1, и мы можем просто упростить уравнение:
\[ \frac{f_1}{f_2} = \sqrt{\frac{C_2}{C_1}} \]
Теперь мы можем решить это уравнение относительно \( C_2 \):
\[ \frac{C_2}{C_1} = \left(\frac{f_1}{f_2}\right)^2 \]
Тогда значение \( C_2 \) можно выразить как:
\[ C_2 = C_1 \cdot \left(\frac{f_1}{f_2}\right)^2 \]
Таким образом, чтобы настроить электрический колебательный контур на частоту 70 кГц вместо изначальной частоты 50 кГц, нужно увеличить емкость конденсатора на коэффициент \(\left(\frac{f_1}{f_2}\right)^2\). Подставив значения \( f_1 = 50 \) кГц и \( f_2 = 70 \) кГц, мы можем найти конечное значение емкости \( C_2 \).
Обратите внимание, что при решении этой задачи мы предположили, что коэффициент индуктивности катушки остается постоянным, а также не учли сопротивление и другие факторы, которые могут влиять на точность решения.
Знаешь ответ?