Вопрос задан 31.07.2026 в 13:02. Предмет Физика. Спрашивает Олексенко Алиночка.

Найти диапазон частот колебаний в колебательном контуре, содержащем катушку индуктивностью 1 мГн и конденсатор, ёмкость которого может меняться от 40 до 90 пФ.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Тюренкова Милена.

Дан колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Частота собственных колебаний контура определяется формулой Томсона:

f=12πLCf=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}

где
ff — частота колебаний,
LL — индуктивность катушки,
CC — ёмкость конденсатора.

Дано:

L=1 мГн=1103 ГнL=1 \text{ мГн}=1\cdot10^{-3}\text{ Гн}

Ёмкость изменяется в диапазоне:

Cmin=40 пФ=401012 ФC_{\min}=40\text{ пФ}=40\cdot10^{-12}\text{ Ф} Cmax=90 пФ=901012 ФC_{\max}=90\text{ пФ}=90\cdot10^{-12}\text{ Ф}

Так как частота обратно пропорциональна корню из ёмкости, то максимальная частота будет при минимальной ёмкости, а минимальная — при максимальной.

1. Максимальная частота при C=40C=40 пФ:

fmax=12π(1103)(401012)f_{\max}=\frac{1}{2\pi\sqrt{(1\cdot10^{-3})(40\cdot10^{-12})}}

Произведение под корнем:

LC=1103401012=41014LC=1\cdot10^{-3}\cdot40\cdot10^{-12}=4\cdot10^{-14} LC=2107\sqrt{LC}=2\cdot10^{-7}

Тогда:

fmax=12π2107f_{\max}=\frac{1}{2\pi\cdot2\cdot10^{-7}} fmax11,26106f_{\max}\approx\frac{1}{1,26\cdot10^{-6}} fmax7,96105 Гцf_{\max}\approx7,96\cdot10^{5}\text{ Гц} fmax796 кГцf_{\max}\approx796\text{ кГц}

2. Минимальная частота при C=90C=90 пФ:

fmin=12π(1103)(901012)f_{\min}=\frac{1}{2\pi\sqrt{(1\cdot10^{-3})(90\cdot10^{-12})}} LC=91014LC=9\cdot10^{-14} LC=3107\sqrt{LC}=3\cdot10^{-7} fmin=12π3107f_{\min}=\frac{1}{2\pi\cdot3\cdot10^{-7}} fmin11,88106f_{\min}\approx\frac{1}{1,88\cdot10^{-6}} fmin5,31105 Гцf_{\min}\approx5,31\cdot10^{5}\text{ Гц} fmin531 кГцf_{\min}\approx531\text{ кГц}

Следовательно, диапазон частот колебаний контура:

531 кГцf796 кГц\boxed{531\text{ кГц} \leq f \leq 796\text{ кГц}}

То есть контур может генерировать колебания с частотами примерно от 0,53 МГц до 0,80 МГц.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос