2024-11-18 07:02:05
Помогите, пожалуйста, с вопросами по физике:
- Как определить силу тока в колебательном контуре в момент полной разрядки конденсатора, если энергия магнитного поля в катушке составляет 4,8 мДж, а индуктивность равна 0,24 Гн?
- В колебательном контуре конденсатор емкостью 100 нФ заряжен до максимального напряжения 200 В. Какова собственная частота колебаний в контуре, если сопротивление контура принять равным нулю?
Физика 9 класс Колебательные процессы в электрических цепях физика 9 класс Сила тока колебательный контур полная разрядка конденсатора энергия магнитного поля индуктивность конденсатор емкостью максимальное напряжение собственная частота колебаний сопротивление контура формулы физики электрические цепи законы физики задачи по физике колебания в контуре
2024-11-18 07:02:05
Давайте разберем, как определить силу тока в колебательном контуре в момент полной разрядки конденсатора.
Мы знаем, что энергия магнитного поля в катушке (Eмаг) определяется по формуле:
Eмаг = (L * i^2) / 2Где:
- Eмаг - энергия магнитного поля, равная 4,8 мДж (это 0,0048 Дж, так как 1 мДж = 0,001 Дж);
- L - индуктивность катушки, равная 0,24 Гн;
- i - сила тока, которую мы хотим найти.
Теперь мы можем выразить силу тока из этой формулы. Умножим обе стороны уравнения на 2:
2 * Eмаг = L * i^2Теперь разделим обе стороны на L:
i^2 = (2 * Eмаг) / LПодставим известные значения:
i^2 = (2 * 0,0048) / 0,24Теперь проведем вычисления:
i^2 = 0,0096 / 0,24 = 0,04Теперь найдем силу тока, взяв квадратный корень из полученного значения:
i = √0,04 = 0,2 АТаким образом, сила тока в момент полной разрядки конденсатора составляет 0,2 А.
Теперь перейдем ко второму вопросу о собственной частоте колебаний в контуре.
Собственная частота колебаний в колебательном контуре можно определить по формуле:
f = 1 / (2 * π * √(L * C))Где:
- f - собственная частота;
- L - индуктивность, которую мы не меняли и она равна 0,24 Гн;
- C - емкость конденсатора, равная 100 нФ (это 100 * 10^(-9) Ф).
Подставляем значения в формулу:
f = 1 / (2 * π * √(0,24 * 100 * 10^(-9)))Сначала вычислим произведение L и C:
0,24 * 100 * 10^(-9) = 0,24 * 10^(-7) = 2,4 * 10^(-8)Теперь возьмем корень из этого значения:
√(2,4 * 10^(-8)) ≈ 4,9 * 10^(-4)Теперь подставим это значение в формулу для частоты:
f = 1 / (2 * π * 4,9 * 10^(-4))Теперь вычислим частоту:
f ≈ 1 / (3,1 * 10^(-3)) ≈ 322,6 ГцТаким образом, собственная частота колебаний в контуре равна примерно 322,6 Гц.
