Энергия электромагнитных колебаний в контуре 0.5 мДж, частота колебаний 400 кГц. Найти индуктивность катушки контура, если максимальный заряд конденсатора 50 нКл. Найти максимальные силу тока и напряжение цепи.
Для начала определим емкость конденсатора: W = Q^2 / 2C 0.5 мДж = (50 нКл)^2 / (2C) C = (50 нКл)^2 / (2 * 0.5 мДж) C = 0.25 нФ
Следующим шагом найдем индуктивность катушки контура: f = 1 / (2π√(LC)) 400 кГц = 1 / (2π√(L 0.25 нФ)) L = 1 / ( (2π 400 кГц)^2 * 0.25 нФ) L = 99.88 мкГн
Теперь мы можем рассчитать максимальное напряжение на конденсаторе. Для этого воспользуемся выражением: Vmax = Q / C Vmax = 50 нКл / 0.25 нФ Vmax = 200 В
Наконец, максимальная сила тока в цепи рассчитывается как отношение максимального заряда к периоду колебаний: Imax = Q f Imax = 50 нКл 400 кГц Imax = 20 мА
Таким образом, индуктивность катушки контура равна 99.88 мкГн, максимальное напряжение на конденсаторе составляет 200 В, а максимальная сила тока в цепи равна 20 мА.
Для начала определим емкость конденсатора:
W = Q^2 / 2C
0.5 мДж = (50 нКл)^2 / (2C)
C = (50 нКл)^2 / (2 * 0.5 мДж)
C = 0.25 нФ
Следующим шагом найдем индуктивность катушки контура:
f = 1 / (2π√(LC))
400 кГц = 1 / (2π√(L 0.25 нФ))
L = 1 / ( (2π 400 кГц)^2 * 0.25 нФ)
L = 99.88 мкГн
Теперь мы можем рассчитать максимальное напряжение на конденсаторе. Для этого воспользуемся выражением:
Vmax = Q / C
Vmax = 50 нКл / 0.25 нФ
Vmax = 200 В
Наконец, максимальная сила тока в цепи рассчитывается как отношение максимального заряда к периоду колебаний:
Imax = Q f
Imax = 50 нКл 400 кГц
Imax = 20 мА
Таким образом, индуктивность катушки контура равна 99.88 мкГн, максимальное напряжение на конденсаторе составляет 200 В, а максимальная сила тока в цепи равна 20 мА.