Вопрос задан 27.11.2023 в 17:03. Предмет Физика. Спрашивает Штонда Александр.

У коливальному контурі з конденсатором ємністю 5 нФ резонанс спостерігається при частоті 6 кГц.

Коли паралельно до конденсатора підключили другий конденсатор, резонансна частота зменшилася до 2 кГц. Знайдіть індуктивність котушки і ємність другого конденсатора. Помогите пожалуйста это очень сильно срочно...отдам все баллы ​
0 0
Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Внимание! Ответы на вопросы дают живые люди. Они могут содержать ошибочную информацию, заблуждения, а также ответы могут быть сгенерированы нейросетями. Будьте внимательны. Если вы уверены, что ответ неверный, нажмите кнопку "Пожаловаться" под ответом.
Отвечает Сова Кристина.

Ответ:

Индуктивность катушки равна приблизительно 0,14 Гн, а ёмкость конденсатора равна 4 · 10⁻⁸ Ф

Объяснение:

Дано:

C_{1} = 5 · 10⁻⁹ Ф

\nu_{1} = 6000 Гц

\nu_{2} = 2000 Гц

Найти:

L \ - \ ?

C_{2} \ - \ ?

------------------------------------

Решение:

Формула Томсона:

\boxed{T = 2 \pi \sqrt{LC} }

Частота:

\nu = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{2 \pi \sqrt{LC} }

При параллельном соединении конденсаторов:

C_{3} = C_{1} + C_{2}

Составим систему уравнений:

\displaystyle \left \{ {{  \nu_{1} = \dfrac{1}{2 \pi \sqrt{LC_{1}} } } \atop {  \nu_{2} = \dfrac{1}{2 \pi \sqrt{LC_{3}} }  }} \right \Longrightarrow \dfrac{\nu_{1}}{\nu_{2}} = \cfrac{\dfrac{1}{2 \pi \sqrt{LC_{1}} } }{\dfrac{1}{2 \pi \sqrt{LC_{3}} }} = \dfrac{2 \pi \sqrt{LC_{3}}}{2 \pi \sqrt{LC_{1}}} = \dfrac{\sqrt{L} \cdot \sqrt{C_{3}} }{\sqrt{L} \cdot \sqrt{C_{1}}} = \sqrt{ \frac{C_{3}}{C_{1}} }

\dfrac{\nu_{1}}{\nu_{2}} = \sqrt{ \dfrac{C_{3}}{C_{1}} }

\bigg(\dfrac{\nu_{1}}{\nu_{2}} \bigg)^{2} = \Bigg( \sqrt{ \dfrac{C_{3}}{C_{1}} } \Bigg)^{2}

\bigg(\dfrac{\nu_{1}}{\nu_{2}} \bigg)^{2} = \dfrac{C_{3}}{C_{1}} = \dfrac{C_{2} + C_{1}}{C_{1}} =  \dfrac{C_{2} }{C_{1}} + \dfrac{ C_{1}}{C_{1}} =  \dfrac{C_{2} }{C_{1}} + 1 \Longrightarrow \boldsymbol{ \boxed{ C_{2} = C_{1}\Bigg(\bigg(\dfrac{\nu_{1}}{\nu_{2}} \bigg)^{2} - 1 \Bigg)  }}

Индуктивность:

\nu = \dfrac{1}{2 \pi \sqrt{LC} } \Longrightarrow 2 \pi  \nu = \dfrac{1}{\sqrt{L} \cdot \sqrt{C}   } \Longrightarrow \sqrt{L}  = \dfrac{1}{ 2 \pi  \nu\sqrt{C} }  \Longrightarrow L = \dfrac{1}{( 2 \pi  \nu)^{2}C}

\boldsymbol {\boxed{ L = \dfrac{1}{( 2 \pi  \nu_{1})^{2}C_{1}} }}

Расчеты:

\boldsymbol{C_{2}} = 5 · 10⁻⁹ Ф((6000 Гц/2000 Гц)² - 1) = 40 · 10⁻⁹ Ф = 4 · 10⁻⁸ Ф

\boldsymbol L = 1 / (5 · 10⁻⁹ Ф(2 · 3,14 · 6000 Гц)²) \boldsymbol \approx 0,14 Гн

Ответ: C_{2} = 4 · 10⁻⁸ Ф. L \approx 0,14 Гн.

0 0
Отвечает нейросеть ChatGpt. Будьте внимательны, ответы нейросети могут содержать ошибочные или выдуманные данные.

Resonance in an LC Circuit

To find the inductance of the coil and the capacitance of the second capacitor in the given circuit, we need to understand the concept of resonance in an LC (inductor-capacitor) circuit.

In an LC circuit, resonance occurs when the inductive reactance (XL) and capacitive reactance (XC) cancel each other out, resulting in a purely resistive impedance. At resonance, the circuit exhibits maximum current flow and minimum impedance.

The resonant frequency (fr) of an LC circuit can be calculated using the formula:

fr = 1 / (2π√(LC))

Where: - fr is the resonant frequency in hertz (Hz) - L is the inductance in henries (H) - C is the capacitance in farads (F)

Finding the Inductance and Capacitance

Given that the resonant frequency of the circuit with a 5 nF capacitor is 6 kHz, and the resonant frequency decreases to 2 kHz when a second capacitor is connected in parallel, we can use this information to find the inductance and capacitance values.

Let's denote the inductance of the coil as L and the capacitance of the second capacitor as C2.

1. Resonant frequency with a 5 nF capacitor: - fr1 = 6 kHz - C1 = 5 nF

2. Resonant frequency with the second capacitor in parallel: - fr2 = 2 kHz - C2 = ?

To find the inductance (L) and the capacitance of the second capacitor (C2), we can use the formula for the resonant frequency:

fr = 1 / (2π√(LC))

1. Using the first set of values: - fr1 = 1 / (2π√(L * 5 * 10^(-9)))

2. Using the second set of values: - fr2 = 1 / (2π√(L * (5 * 10^(-9) + C2)))

By equating the two equations, we can solve for L and C2.

Solving for L and C2

Let's solve the equations to find the values of L and C2.

1. Equating the two equations: - 1 / (2π√(L * 5 * 10^(-9))) = 1 / (2π√(L * (5 * 10^(-9) + C2)))

2. Simplifying the equation: - √(L * (5 * 10^(-9) + C2)) = √(L * 5 * 10^(-9))

3. Squaring both sides of the equation: - L * (5 * 10^(-9) + C2) = L * 5 * 10^(-9)

4. Expanding and simplifying the equation: - 5 * 10^(-9) * L + L * C2 = 5 * 10^(-9) * L

5. Canceling out L on both sides: - L * C2 = 0

From the equation, we can see that L * C2 = 0, which means either L or C2 must be zero. However, in a functioning LC circuit, both the inductance and capacitance cannot be zero. Therefore, there seems to be an inconsistency in the given information.

Please double-check the values and information provided to ensure accuracy.

0 0

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос