Question

Колебательный контур настроен на частоту 20 МГц. В процессе колебаний максимальная сила тока на катушке достигает 12 мА, а амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе 6.28 мВ. Чему равна индуктивность катушки в колебательном контуре?

Answer 1

При отсутствии тепловых потерь энергии (так будет, если не учитывать активное сопротивление контура) максимальное значение энергии магнитного поля катушки W=L*(Imax)²/2 равно максимальному значению энергии электрического поля конденсатора W=C*(Umax)²/2. Отсюда L=C*(Umax)²/(Imax)². А так как частота f=20 МГц=20000000 Гц, то угловая частота ω=2*π*f=40000000*π рад/с. Но ω=1/√(L*C), откуда L*C=1/ω² и C=1/(ω²*L). Отсюда следует уравнение L=(Umax)²/((Imax)²*ω²*L), или L²=(Umax)²/((Imax)²*ω²), откуда L=Umax/(Imax*ω)=6,28*10^(-3)/(12*10^(-3)*4*π*10^7)≈0,04*10^(-7)=4*10^(-9) Гн. Ответ: L≈4*10^(-9) Гн.