Колебательный контур состоит из двух соединенных последовательно одинаковых конденсаторов емкостями С1 = С2 = 4 мкФ и катушки индуктивностью L = 0,2 мГн. Определите период свободных колебаний в контуре и максимальное напряжение на каждом конденсаторе. Максимальный  ток в цепи Imax = 0,1 А
от

1 Ответ

Дано:
Емкость конденсаторов: C₁ = C₂ = 4 мкФ = 4 × 10⁻⁶ Ф
Индуктивность катушки: L = 0.2 мГн = 0.2 × 10⁻³ Гн
Максимальный ток: Iₘₐₓ = 0.1 А

Найти:

Период свободных колебаний в контуре.
Максимальное напряжение на каждом конденсаторе.
Решение:

1. Период свободных колебаний (T):
Период колебаний LC-контура можно найти по формуле:

T = 2π √(LC)

где:

L - индуктивность катушки,
C - емкость каждого конденсатора (в данном случае C₁ = C₂ = C).
Подставляем известные значения:

T = 2π √(0.2 × 10⁻³ Гн × 4 × 10⁻⁶ Ф)
T = 2π √(0.8 × 10⁻⁹)
T ≈ 2π × 0.000894
T ≈ 0.0056 с

Ответ: Период свободных колебаний в контуре составляет примерно 0.0056 с.

2. Максимальное напряжение на каждом конденсаторе:
Максимальное напряжение на каждом конденсаторе в LC-контуре определяется по формуле:

Vₘₐₓ = Iₘₐₓ √(L/C)

где:

Iₘₐₓ - максимальный ток,
L - индуктивность катушки,
C - емкость конденсатора.
Подставляем известные значения:

Vₘₐₓ = 0.1 А √(0.2 × 10⁻³ Гн / 4 × 10⁻⁶ Ф)
Vₘₐₓ = 0.1 А √50
Vₘₐₓ = 0.1 А × 7.07
Vₘₐₓ = 0.707 В

Ответ: Максимальное напряжение на каждом конденсаторе составляет примерно 0.707 В.
от