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?
Физика Университет Колебательные контуры резонансная частота волновое сопротивление добротность колебательного контура катушка индуктивностью сопротивление 150 Ом конденсатор 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: