Когда ключ находится в положении 1 (рис. 11.2), период колебаний контура равен 2 мкс. Индуктивность L1 первой катушки равна 2 мГн. Чему равна индуктивность L2 второй катушки, если при переводе ключа в положение 2 период собственных электромагнитных колебаний в контуре равен 4 мкс?
от

1 Ответ

дано:
- Период колебаний в положении 1 (T1) = 2 мкс = 2 * 10^(-6) с.
- Индуктивность первой катушки (L1) = 2 мГн = 2 * 10^(-3) Гн.
- Период колебаний в положении 2 (T2) = 4 мкс = 4 * 10^(-6) с.

найти:
Индуктивность L2 второй катушки.

решение:
1. Формула для расчета периода свободных колебаний в колебательном контуре:
   T = 2 * pi * sqrt(L * C).

2. Для положения 1:
   T1 = 2 * pi * sqrt(L1 * C),
   подставим T1:
   2 * 10^(-6) = 2 * pi * sqrt(2 * 10^(-3) * C).

3. Разделим обе стороны на 2 * pi:
   sqrt(2 * 10^(-3) * C) = (2 * 10^(-6)) / (2 * pi).

4. Возведем в квадрат:
   2 * 10^(-3) * C = ((2 * 10^(-6)) / (2 * pi))^2.

5. Получим выражение для C:
   C = ((2 * 10^(-6))^2) / (2 * (2 * pi)^2 * 10^(-3)).

6. Теперь для положения 2:
   T2 = 2 * pi * sqrt(L2 * C).
   Подставим T2:
   4 * 10^(-6) = 2 * pi * sqrt(L2 * C).

7. Разделим обе стороны на 2 * pi:
   sqrt(L2 * C) = (4 * 10^(-6)) / (2 * pi).

8. Возведем в квадрат:
   L2 * C = ((4 * 10^(-6)) / (2 * pi))^2.

9. Теперь у нас есть два уравнения для C:
   2 * 10^(-3) * C = ((2 * 10^(-6)) / (2 * pi))^2 и
   L2 * C = ((4 * 10^(-6)) / (2 * pi))^2.

10. Выразим C из первого уравнения:
   C = ((2 * 10^(-6))^2) / (2 * (2 * pi)^2 * 10^(-3)).

11. Подставим это значение C во второе уравнение:
   L2 * (((2 * 10^(-6))^2) / (2 * (2 * pi)^2 * 10^(-3))) = ((4 * 10^(-6)) / (2 * pi))^2.

12. Упростим это уравнение, выразив L2:
   L2 = ((4 * 10^(-6)) / (2 * pi))^2 * (2 * (2 * pi)^2 * 10^(-3)) / ((2 * 10^(-6))^2).

13. Проведем вычисления и найдем L2.

ответ:
Индуктивность L2 второй катушки равна 8 мГн.
от