Який найбільший електричний заряд на обкладках конденсатора у коливальному контурі з ємністю 250 пФ та індуктивністю 2,5 мкГн, якщо максимальна сила струму дорівнює 1,5 А? Запишіть рівняння для заряду в коливаннях.
Skat
Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно використовувати формулу залежності заряду на конденсаторі від ємності та напруги: \( Q = C \cdot U \), де \( Q \) - заряд на конденсаторі, \( C \) - його ємність, \( U \) - напруга.
Також ми можемо скористатися формулою залежності напруги на конденсаторі від індуктивності, сили струму та частоти коливань: \( U = L \cdot \frac{di}{dt} \), де \( L \) - індуктивність, \( i \) - сила струму, \( t \) - час.
Підставимо вираз для напруги в формулу заряду:
\[ Q = C \cdot (L \cdot \frac{di}{dt}) \]
Знаючи значення ємності \( C = 250 \) пФ та індуктивності \( L = 2,5 \) мкГн, а також максимальну силу струму \( i = 1,5 \) А, ми можемо розрахувати значення заряду.
\[ Q = (250 \times 10^{-12}) \cdot (2,5 \times 10^{-6}) \cdot 1,5 = 9,375 \times 10^{-13} \] Кл
Отже, найбільший електричний заряд на обкладках конденсатора у коливальному контурі становить \( 9,375 \times 10^{-13} \) Кл.
Рівняння для заряду в коливаннях записується наступним чином: \( Q(t) = Q_0 \cdot \cos(\omega t + \varphi) \), де \( Q_0 \) - амплітуда заряду, \( \omega \) - кутова частота, \( t \) - час, \( \varphi \) - фазовий кут.
Також ми можемо скористатися формулою залежності напруги на конденсаторі від індуктивності, сили струму та частоти коливань: \( U = L \cdot \frac{di}{dt} \), де \( L \) - індуктивність, \( i \) - сила струму, \( t \) - час.
Підставимо вираз для напруги в формулу заряду:
\[ Q = C \cdot (L \cdot \frac{di}{dt}) \]
Знаючи значення ємності \( C = 250 \) пФ та індуктивності \( L = 2,5 \) мкГн, а також максимальну силу струму \( i = 1,5 \) А, ми можемо розрахувати значення заряду.
\[ Q = (250 \times 10^{-12}) \cdot (2,5 \times 10^{-6}) \cdot 1,5 = 9,375 \times 10^{-13} \] Кл
Отже, найбільший електричний заряд на обкладках конденсатора у коливальному контурі становить \( 9,375 \times 10^{-13} \) Кл.
Рівняння для заряду в коливаннях записується наступним чином: \( Q(t) = Q_0 \cdot \cos(\omega t + \varphi) \), де \( Q_0 \) - амплітуда заряду, \( \omega \) - кутова частота, \( t \) - час, \( \varphi \) - фазовий кут.
Знаешь ответ?