Какова индуктивность катушки колебательного контура, если амплитуда тока в катушке составляет Io=20 мА, амплитуда напряжения на конденсаторе равна Uo=400 В, а электроемкость конденсатора C составляет 50 пФ?
Физика 11 класс Колебательные контуры и их параметры индуктивность катушки колебательный контур амплитуда тока Io амплитуда напряжения Uo электроёмкость конденсатора C физика 11 класс расчёт индуктивности формулы физики электрические цепи резонансный контур параметры катушки конденсатор электрические характеристики
Привет! Давай разберемся с этой задачей по колебательным контурам. Нам нужно найти индуктивность катушки, и для этого нам понадобятся некоторые формулы.
В колебательном контуре связь между амплитудой тока (Io), амплитудой напряжения (Uo) и параметрами контура описывается следующими формулами:
Также, у нас есть связь между напряжением на конденсаторе и его емкостью:
Сначала найдем реактивное сопротивление катушки:
Мы можем выразить Xl через Uo и Io:
Xl = Uo / IoПодставим значения:
Тогда:
Xl = 400 / 0.02 = 20000 ОмТеперь, чтобы найти индуктивность L, нам нужно использовать формулу для реактивного сопротивления:
Xl = 2 * π * f * LНо у нас нет частоты f. Однако, мы можем использовать другую формулу, связывающую емкость и индуктивность:
ω = 1 / √(L * C)Или:
f = 1 / (2 * π * √(L * C))Перепишем Xl через L и C:
Xl = 1 / (2 * π * f) = 2 * π * √(L / C)Теперь можем выразить L:
L = Xl² * C / (4 * π²)Подставим наши значения:
Тогда:
L = (20000)² * (50 * 10^(-12)) / (4 * π²)Теперь давай посчитаем:
L = 400000000 * 50 * 10^(-12) / (4 * 3.14²)После расчетов мы получим: L ≈ 0.159 Гн
Так что индуктивность катушки примерно равна 0.159 Гн. Если что-то не понятно, спрашивай!