Какова формула для определения периода электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из катушки индуктивности с энергией магнитного поля 5 мДж и конденсатора емкостью 1 нФ, если сила тока в катушке составляет 1 А?

Физика 11 класс Электромагнитные колебания формула периода электромагнитных колебаний катушка индуктивности энергия магнитного поля конденсатор емкость сила тока в катушке Новый

Для определения периода электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из катушки индуктивности и конденсатора, нам необходимо использовать формулу для периода колебаний. Период T колебаний в LC-контуре определяется следующей формулой:

T = 2 π √(L * C)

где T - период колебаний, L - индуктивность катушки, а C - емкость конденсатора.

В данном случае мы знаем емкость конденсатора (C = 1 нФ) и энергию магнитного поля (E = 5 мДж). Чтобы найти индуктивность L, мы можем воспользоваться формулой для энергии магнитного поля в катушке:

E = (1/2) L I²

где E - энергия, L - индуктивность, I - сила тока.

Теперь подставим известные значения:

• E = 5 мДж = 5 * 10^-3 Дж
• I = 1 А

Подставляем эти значения в формулу для энергии:

5 10^-3 = (1/2) L * (1)²

Упрощаем уравнение:

5 10^-3 = (1/2) L

Теперь умножим обе стороны на 2:

L = 2 5 10^-3 = 10 * 10^-3 = 0.01 Гн

Теперь, когда мы нашли индуктивность L, можем подставить её значение и значение емкости C в формулу для периода:

• C = 1 нФ = 1 * 10^-9 Ф
• L = 0.01 Гн

Теперь подставим в формулу для периода:

T = 2 π √(0.01 1 10^-9)

Теперь вычислим значение под корнем:

0.01 1 10^-9 = 1 * 10^-11

Теперь найдем корень:

√(1 * 10^-11) = 10^-5

Теперь подставим это значение в формулу для периода:

T = 2 π 10^-5

Приблизительно:

T ≈ 6.28 * 10^-5 с

Таким образом, период электромагнитных колебаний в данном контуре составляет примерно 6.28 * 10^-5 секунд.