В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора с емкостью 0,01 мкФ и катушки, происходят гармонические колебания. Энергия конденсатора изменяется от максимального значения до нуля за 1 мкс. Как можно определить индуктивность катушки?
ФизикаУниверситетКолебательные процессы в электрических цепяхиндуктивность катушкиидеальный колебательный контургармонические колебанияемкость конденсатораэнергия конденсаторафизика колебанийрасчёт индуктивностиконденсатор 0,01 мкФвремя колебанийформулы физики
Для решения данной задачи нам нужно использовать основные свойства идеального колебательного контура, который состоит из конденсатора и катушки. Давайте разберем шаги, необходимые для нахождения индуктивности катушки.
Шаг 1: Понять, как происходит колебаниеМы знаем, что энергия конденсатора изменяется от максимального значения до нуля за 1 мкс. Это время соответствует четверти периода колебаний, так как за это время энергия переходит от максимума к нулю.
Период колебаний в идеальном колебательном контуре определяется формулой:
T = 2 * π * √(L * C),
где L - индуктивность катушки, C - емкость конденсатора.
Шаг 4: Переписать формулу для индуктивностиМы можем выразить индуктивность L из формулы:
L = (T / (2 * π))^2 / C.
Шаг 5: Подставить известные значенияТеперь подставим значения в формулу:
Теперь подставляем эти значения:
Теперь давайте проведем вычисления:
Таким образом:
Итак, индуктивность катушки составляет примерно 40,5 мкГн.