Вариант 1 1. Какова амплитуда колебаний силы тока в колебательном контуре содержащем конденсатор емкостью 1 мкФ и катушку индуктивностью 4 Гн, если амплитуда колебаний заряда на конденсаторе равна 100 мкКл? 2. Какова амплитуда заряда, период колебания системы и частота колебаний в колебательном контуре, заданном зависимостью q= 9*10-3 cos 1000 π t для заряда на конденсаторе КК?
Maksim
Хорошо, давайте решим поставленные задачи.
1. Для нахождения амплитуды колебаний силы тока в колебательном контуре, нам необходимо знать значения емкости конденсатора (C) и индуктивности катушки (L), а также амплитуду колебаний заряда на конденсаторе (Q).
Формула, связывающая амплитуды напряжений (U) на конденсаторе и катушке, и амплитуду силы тока (I), выглядит следующим образом:
\[ I = \frac{U}{\sqrt{L^2 + \left(\frac{1}{\omega C}\right)^2}} \]
где \(\omega\) - угловая частота, определяемая как \(\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}\).
Учитывая, что заряд на конденсаторе (Q) связан с напряжением (U) уравнением \(Q = U \cdot C\), можем записать следующее:
\[ I = \frac{Q}{\sqrt{L^2 + \left(\frac{Q}{\omega C}\right)^2}} \]
Подставляя известные значения, получаем:
\[ I = \frac{100 \times 10^{-6}}{\sqrt{(4 \times 10^{-9})^2 + \left(\frac{100 \times 10^{-6}}{\omega \times 10^{-6}}\right)^2}} \]
Для удобства вычислений, переведем все значения в единицы СИ:
\[ I = \frac{100 \times 10^{-6}}{\sqrt{(4 \times 10^{-3})^2 + \left(\frac{100 \times 10^{-6}}{\omega \times 10^{-6}}\right)^2}} \]
2. Для нахождения амплитуды заряда, периода колебания и частоты колебаний в колебательном контуре, нам дано уравнение \(q = 9 \times 10^{-3} \cos(1000\pi t)\).
Амплитуда заряда (Q) соответствует амплитуде \(9 \times 10^{-3}\).
Период колебания (T) определяется угловой частотой \(\omega\): \(T = \frac{2\pi}{\omega}\).
Частота колебаний (f) равна обратному периоду: \(f = \frac{1}{T}\).
Уравнение \(q = 9 \times 10^{-3} \cos(1000\pi t)\) соответствует уравнению колебаний для заряда на конденсаторе, которое выражает его зависимость от времени.
Итак, на основе данной зависимости, мы можем увидеть, что амплитуда заряда (Q) равна \(9 \times 10^{-3}\).
Угловая частота \(\omega\) равна \(1000\pi\).
Период колебания (T) будет \(T = \frac{2\pi}{1000\pi} = \frac{2}{1000} = 0.002\) секунды.
Частота колебаний (f) равна \(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{0.002} = 500\) Гц.
Пожалуйста, обратите внимание, что эти ответы предоставлены с точностью до трех значащих цифр, как исходя из данных задачи.
1. Для нахождения амплитуды колебаний силы тока в колебательном контуре, нам необходимо знать значения емкости конденсатора (C) и индуктивности катушки (L), а также амплитуду колебаний заряда на конденсаторе (Q).
Формула, связывающая амплитуды напряжений (U) на конденсаторе и катушке, и амплитуду силы тока (I), выглядит следующим образом:
\[ I = \frac{U}{\sqrt{L^2 + \left(\frac{1}{\omega C}\right)^2}} \]
где \(\omega\) - угловая частота, определяемая как \(\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}\).
Учитывая, что заряд на конденсаторе (Q) связан с напряжением (U) уравнением \(Q = U \cdot C\), можем записать следующее:
\[ I = \frac{Q}{\sqrt{L^2 + \left(\frac{Q}{\omega C}\right)^2}} \]
Подставляя известные значения, получаем:
\[ I = \frac{100 \times 10^{-6}}{\sqrt{(4 \times 10^{-9})^2 + \left(\frac{100 \times 10^{-6}}{\omega \times 10^{-6}}\right)^2}} \]
Для удобства вычислений, переведем все значения в единицы СИ:
\[ I = \frac{100 \times 10^{-6}}{\sqrt{(4 \times 10^{-3})^2 + \left(\frac{100 \times 10^{-6}}{\omega \times 10^{-6}}\right)^2}} \]
2. Для нахождения амплитуды заряда, периода колебания и частоты колебаний в колебательном контуре, нам дано уравнение \(q = 9 \times 10^{-3} \cos(1000\pi t)\).
Амплитуда заряда (Q) соответствует амплитуде \(9 \times 10^{-3}\).
Период колебания (T) определяется угловой частотой \(\omega\): \(T = \frac{2\pi}{\omega}\).
Частота колебаний (f) равна обратному периоду: \(f = \frac{1}{T}\).
Уравнение \(q = 9 \times 10^{-3} \cos(1000\pi t)\) соответствует уравнению колебаний для заряда на конденсаторе, которое выражает его зависимость от времени.
Итак, на основе данной зависимости, мы можем увидеть, что амплитуда заряда (Q) равна \(9 \times 10^{-3}\).
Угловая частота \(\omega\) равна \(1000\pi\).
Период колебания (T) будет \(T = \frac{2\pi}{1000\pi} = \frac{2}{1000} = 0.002\) секунды.
Частота колебаний (f) равна \(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{0.002} = 500\) Гц.
Пожалуйста, обратите внимание, что эти ответы предоставлены с точностью до трех значащих цифр, как исходя из данных задачи.
Знаешь ответ?