Вопрос:

В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Решение:

В колебательном контуре заряд конденсатора изменяется по закону:

q(t) = qm cos(ωt)

где qm — максимальный заряд, ω — циклическая частота.

Из таблицы видно, что при t = 0, q = 0. Это означает, что заряд выражается функцией синуса:

q(t) = qm sin(ωt)

Из таблицы возьмем два значения:

  • При t = 0, q = 0.
  • При t = 2 · 10-6 с, q = 2.13 · 10-6 Кл.

Подставим второе значение в уравнение:

2.13 · 10-6 = qm sin(ω · 2 · 10-6)

Также из таблицы видно, что максимальное значение заряда qm = 3 · 10-6 Кл (при t = 4 · 10-6 с).

Подставим qm:

2.13 · 10-6 = 3 · 10-6 sin(ω · 2 · 10-6)

sin(ω · 2 · 10-6) = 2.13 / 3 ≈ 0.71

Значит, ω · 2 · 10-6 ≈ arcsin(0.71) ≈ π/4

ω = (π/4) / (2 · 10-6) = π / (8 · 10-6) рад/с

Циклическая частота связана с индуктивностью L и емкостью C соотношением:

ω = 1 / √(LC)

Возведем в квадрат:

ω2 = 1 / (LC)

L = 1 / (Cω2)

Емкость конденсатора C = 100 пФ = 100 · 10-12 Ф = 10-10 Ф.

Подставим значения ω и C:

L = 1 / (10-10 · (π / (8 · 10-6))2)

L = 1 / (10-10 · π2 / (64 · 10-12))

L = (64 · 10-12) / (10-10 · π2)

L = (64 · 10-2) / π2

L ≈ 0.64 / (3.14)2 ≈ 0.64 / 9.86 ≈ 0.065 Гн

Переведем в миллигенри:

L ≈ 65 мГн

Ответ: 65 мГн

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие