Вопрос задан 03.04.2025 в 07:20. Предмет Физика. Спрашивает Гук Даша.

Помогите срочно надо!!! Определите частоту собственных колебаний идеального контура, если максимальное напряжение на обкладках его конденсатора емкостью С=0.5мкФ равно Um=100B, а максимальное значение силы тока в контуре Im=50мА.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Борзова Марина.

Для определения частоты собственных колебаний ff идеального контура можно воспользоваться формулами из теории колебательных процессов. Рассмотрим основные шаги решения задачи:

Дано:

  • Емкость конденсатора: C=0.5мкФ=0.5106ФC = 0.5 \, \text{мкФ} = 0.5 \cdot 10^{-6} \, \text{Ф},
  • Максимальное напряжение: Um=100ВU_m = 100 \, \text{В},
  • Максимальная сила тока: Im=50мА=50103АI_m = 50 \, \text{мА} = 50 \cdot 10^{-3} \, \text{А}.

Решение:

Идеальный колебательный контур подчиняется законам гармонических колебаний, где:

  1. Максимальная энергия электрического поля в конденсаторе равна максимальной энергии магнитного поля в катушке:

    12CUm2=12LIm2,\frac{1}{2} C U_m^2 = \frac{1}{2} L I_m^2,

    где LL — индуктивность катушки.

  2. Сокращая 12\frac{1}{2} и решая относительно LL:

    L=CUm2Im2.L = \frac{C U_m^2}{I_m^2}.
  3. Для идеального контура частота собственных колебаний выражается формулой:

    f=12πLC.f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{L C}}.

Подставим значения:

  1. Найдём индуктивность LL:

    L=(0.5106)1002(50103)2.L = \frac{(0.5 \cdot 10^{-6}) \cdot 100^2}{(50 \cdot 10^{-3})^2}.

    Считаем:

    L=0.51061042.5103=51032.5103=2Гн.L = \frac{0.5 \cdot 10^{-6} \cdot 10^4}{2.5 \cdot 10^{-3}} = \frac{5 \cdot 10^{-3}}{2.5 \cdot 10^{-3}} = 2 \, \text{Гн}.
  2. Теперь определим частоту ff:

    f=12πLC=12π20.5106.f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{L C}} = \frac{1}{2 \pi \sqrt{2 \cdot 0.5 \cdot 10^{-6}}}.

    Упростим:

    f=12π106=12π103=1032π.f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{10^{-6}}} = \frac{1}{2 \pi \cdot 10^{-3}} = \frac{10^3}{2 \pi}.
  3. Окончательно:

    f10006.28159.15Гц.f \approx \frac{1000}{6.28} \approx 159.15 \, \text{Гц}.

Ответ:

Частота собственных колебаний идеального контура составляет примерно 159 Гц.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос