Вопрос задан 04.12.2025 в 12:19. Предмет Физика. Спрашивает Соколова Лера.

1. Как изменится период свободных колебаний в электрическом контуре при увеличении электроемкости конденсатора в 2 раза? 2. Найти период и частоту колебаний в контуре, емкость конденсатора в котором 7,47·10^-10 Ф, а индуктивность катушки 9,41·10^-4 Гн. 3. Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i=0,1sin(100πt). Определите амплитуду силы тока, период и частоту. 4. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону U=50cos(10^4πt). Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Васильев Кирилл.

  1. Как изменится период свободных колебаний в электрическом контуре при увеличении электроемкости конденсатора в 2 раза?

    Период свободных колебаний в электрическом контуре зависит от емкости конденсатора (C) и индуктивности катушки (L) по формуле:

    T=2πLCT = 2\pi \sqrt{LC}

    Если емкость конденсатора увеличивается в 2 раза (C → 2C), то период колебаний изменится следующим образом:

    Tновый=2πL2C=2π2LCT_{\text{новый}} = 2\pi \sqrt{L \cdot 2C} = 2\pi \sqrt{2LC}

    Это можно записать как:

    Tновый=2TстарыйT_{\text{новый}} = \sqrt{2} \cdot T_{\text{старый}}

    Таким образом, период колебаний увеличится в 2\sqrt{2} раза, что примерно равно 1,414. То есть период увеличится на 41,4%.

  2. Найти период и частоту колебаний в контуре, емкость конденсатора в котором 7,47·10^(-10) Ф, а индуктивность катушки 9,41·10^(-4) Гн.

    Период колебаний (T) можно найти по формуле:

    T=2πLCT = 2\pi \sqrt{LC}

    Подставим значения L = 9,41·10^(-4) Гн и C = 7,47·10^(-10) Ф:

    T=2π(9,41×104)(7,47×1010)T = 2\pi \sqrt{(9,41 \times 10^{-4}) \cdot (7,47 \times 10^{-10})}

    Рассчитаем:

    T=2π7,03×1013T = 2\pi \sqrt{7,03 \times 10^{-13}} T=2π×8,39×107=5,26×106сT = 2\pi \times 8,39 \times 10^{-7} = 5,26 \times 10^{-6} \, \text{с}

    Это период колебаний. Теперь найдем частоту (f), которая является обратной величиной периода:

    f=1T=15,26×1061,90×105Гцf = \frac{1}{T} = \frac{1}{5,26 \times 10^{-6}} \approx 1,90 \times 10^{5} \, \text{Гц}

    Таким образом, период колебаний составляет примерно 5,26 мс, а частота — около 190 кГц.

  3. Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i=0,1sin(100πt)i = 0,1 \sin(100\pi t). Определите амплитуду силы тока, период и частоту.

    Уравнение силы тока имеет вид:

    i(t)=Imaxsin(ωt)i(t) = I_{\text{max}} \sin(\omega t)

    где ImaxI_{\text{max}} — амплитуда тока, ω\omega — угловая частота.

    В данном случае:

    • Амплитуда тока Imax=0,1АI_{\text{max}} = 0,1 \, \text{А}.

    • Угловая частота ω=100πрад/с\omega = 100\pi \, \text{рад/с}.

    Частота ff связана с угловой частотой ω\omega через формулу:

    ω=2πf\omega = 2\pi f

    Отсюда:

    f=ω2π=100π2π=50Гцf = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{100\pi}{2\pi} = 50 \, \text{Гц}

    Период TT можно найти как обратную величину частоты:

    T=1f=150=0,02сT = \frac{1}{f} = \frac{1}{50} = 0,02 \, \text{с}

    Таким образом, амплитуда тока составляет 0,1 А, частота — 50 Гц, а период — 0,02 с.

  4. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону U=50cos(104πt)U = 50 \cos(10^4 \pi t). Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура.

    Напряжение на конденсаторе в колебательном контуре описывается уравнением:

    U(t)=Umaxcos(ωt)U(t) = U_{\text{max}} \cos(\omega t)

    где UmaxU_{\text{max}} — амплитуда напряжения, ω\omega — угловая частота.

    В данном случае:

    • Амплитуда напряжения Umax=50ВU_{\text{max}} = 50 \, \text{В},

    • Угловая частота ω=104πрад/с\omega = 10^4 \pi \, \text{рад/с}.

    Угловая частота в колебательном контуре выражается через индуктивность и емкость как:

    ω=1LC\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}

    Подставим известные значения для ω\omega и CC (где

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос