Определите период колебаний идеального колебательного контура. Идеальный колебательный контур состоит из плоского конденсатора и катушки индуктивности. Плоский конденсатор имеет круглые пластины, диаметр которых 50 мм, расстояние между пластинами 4 мм. Между пластинами находится слой диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которого равна 8. Катушка индуктивности имеет длину 45 см, средний диаметр намотки витков 20 мм, и количество намотанных витков равно 600. Определите период колебаний идеального колебательного контура. а) 0,405 мксб) 0,553 мкс в) 0,657 мксг) 0,472 мкс
Для определения периода колебаний идеального колебательного контура воспользуемся формулой:
T = 2π √(L C)
где T - период колебаний, L - индуктивность катушки, C - емкость конденсатора.
Индуктивность катушки можно найти по формуле:
L = (π D^2 n^2) / (4 * l)
где D - диаметр намотки витков, n - количество витков, l - длина катушки.
Подставляя значения:
L = (π (20 мм)^2 600^2) / (4 * 45 см) = 0,301 Гн
Емкость конденсатора можно найти по формуле:
C = ε0 εr S / d
где ε0 - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Ф/м), εr - диэлектрическая проницаемость, S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.
Площадь пластин:
S = π * (25 мм)^2 = 0,00196 м^2
Подставляя значения:
C = 8,85 10^-12 8 * 0,00196 / 0,004 = 0,00677 мкФ
Теперь подставляем значения в формулу для периода колебаний:
T = 2π √(0,301 0,00677 * 10^-6) = 0,553 мкс
Ответ: б) 0,553 мкс.