Какова резонансная частота, волновое сопротивление и добротность колебательного контура, если катушка индуктивностью 100 мГн и сопротивлением 150 Ом соединена последовательно с конденсатором емкостью 0,068 мкФ?
ФизикаУниверситетКолебательные контурырезонансная частотаволновое сопротивлениедобротность колебательного контуракатушка индуктивностьюсопротивление 150 Омконденсатор емкостью 0,068 мкФ
Для решения задачи нам нужно найти три параметра: резонансную частоту, волновое сопротивление и добротность колебательного контура. Рассмотрим каждый из этих параметров по очереди.
1. Резонансная частотаРезонансная частота (ω₀) колебательного контура определяется по формуле:
ω₀ = 1 / √(L * C)
где:
Подставим известные значения:
Теперь подставим эти значения в формулу:
ω₀ = 1 / √(0,1 * 68 * 10^(-9))
Теперь вычислим значение под корнем:
0,1 * 68 * 10^(-9) = 6,8 * 10^(-9)
Теперь находим корень:
√(6,8 * 10^(-9)) ≈ 8,246 * 10^(-5)
Теперь найдем резонансную частоту:
ω₀ ≈ 1 / (8,246 * 10^(-5)) ≈ 12100 рад/с.
2. Волновое сопротивлениеВолновое сопротивление (Z₀) колебательного контура можно найти по формуле:
Z₀ = √(L / C)
Подставим значения:
Z₀ = √(0,1 / (68 * 10^(-9)))
Теперь вычислим значение под корнем:
0,1 / (68 * 10^(-9)) ≈ 1,470588 * 10^6
Теперь находим корень:
√(1,470588 * 10^6) ≈ 1214,5 Ом.
3. Добротность колебательного контураДобротность (Q) колебательного контура определяется по формуле:
Q = ω₀ * L / R
где R - сопротивление катушки.
Подставим известные значения:
Q = (12100) * (0,1) / (150)
Теперь вычислим:
Q ≈ (1210) / (150) ≈ 8,07.
Итак, в итоге мы получили: