При напряжении 3 В на обкладках конденсатора в колебательном контуре, энергия магнитного поля составляет 0,9×10-5

При напряжении 3 В на обкладках конденсатора в колебательном контуре, энергия магнитного поля составляет 0,9×10-5 Дж. Найдите значение емкости конденсатора при условии, что активное сопротивление контура равно нулю.
Hrustal

Hrustal

Хорошо, чтобы найти значение емкости конденсатора, мы можем использовать следующий подход.

Колебательный контур состоит из индуктивности (L), емкости (C) и активного сопротивления (R). В данном случае, у нас есть информация, что активное сопротивление контура равно нулю, что означает, что R = 0.

Мы также знаем, что энергия магнитного поля (Wm) в контуре составляет 0,9×10-5 Дж.

Формула для энергии магнитного поля в колебательном контуре выглядит следующим образом:

\[Wm = \frac{1}{2}L\cdot I^2\]

где L - индуктивность и I - ток в контуре.

Однако, мы не знаем значение тока, поэтому давайте воспользуемся другой формулой для колебательного контура:

\[\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}\]

где \(\omega\) - угловая частота, определяемая как \(\omega = 2\pi f\) (f - частота колебаний).

Мы можем найти угловую частоту, зная напряжение (U) на конденсаторе, используя следующую формулу:

\[U = \frac{1}{\omega C}\]

Прежде чем продолжить, давайте найдем значение угловой частоты (ω).

Учитывая, что напряжение (U) на обкладках конденсатора равно 3 В и энергия магнитного поля (Wm) составляет 0,9×10-5 Дж, мы можем записать:

\[Wm = \frac{1}{2}L\cdot I^2 = \frac{1}{2}L\cdot \left(\frac{U}{R}\right)^2 = \frac{1}{2}\frac{L}{R^2}\cdot U^2 = \frac{1}{2}\frac{L}{R^2}\cdot U^2 = \frac{1}{2}\frac{L}{\left(0^2\right)}\cdot 3^2\]

Теперь мы можем найти значение L, используя данную информацию:

\[0,9×10^{-5} \, Дж = \frac{9}{2}L\]
\[L = \frac{0,9×10^{-5}}{\frac{9}{2}}\, Гн\]

Прокомментируйте, я надеюсь, что я не допустил ошибку в рассуждениях
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello