Колебательный контур состоит из кондесатора емкостью С=2,5 мкФ и катушки индуктивностью L=1 Гн.Амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора 0,5мкКл.Напишите уравнение колебаний заряда
Колебательный контур состоит из кондесатора емкостью С=2,5 мкФ и катушки индуктивностью L=1 Гн.Амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора 0,5мкКл.Напишите уравнение колебаний заряда
Ответ(ы) на вопрос:
q(m)- q(max)
w(0)- вроде как амплитуда
q=q(m)cosW(0)t
W=1
√LC
W= 1 = 630 рад/с
√2,5x10^-6
теперь подставляем и все
q=0,5x10^-6cos630t
1) В цепи нет сопротивления. По второму закону Кирхгофа имеем, что суммарное ЭДС в цепи равно нулю. В качестве источников ЭДС можно считать конденсатор и катушку.
2) Пусть в начальный момент конденсатор заряжен максимально. При этом мы знаем, что заряд далее будет уменьшатся. [latex] \frac{dq}{dt} < 0 [/latex]. Выберем обход цепи исходя из этого против направления тока сразу после замыкания цепи. Ток будет возрастать по велечине, но останется в том-же направлении, следовательно [latex] \frac{ d^{2} q}{dt^{2}} < 0[/latex].
ЭДС [latex] E= -L\frac{ d^{2} q}{dt^{2}}[/latex], при этом будем считать q - зарядом на изначально положительной пластине. q - изнчально положительная велечина. Следовательно [latex]U = - \frac{q}{C} [/latex].
3) Из пункта 1 следует, что U + E = 0. Т.е. [latex]\frac{q}{CL} + \frac{ d^{2} q}{dt^{2}} [/latex]. Получили уравнене гармонического осцилятора. Известно, что оно имеет решение вида q = Q*cos(wt + f) (можно проверить подстановкой).
При этом [latex]w = \frac{1}{ \sqrt[2]{LC} } [/latex]. О начальной фазе в условии ничего не сказанно, будем считать f = 0 (как, кстати, и рассматривалось в пункте 2). Т.е. имеем [latex]q =Q cos( \frac{t}{ \sqrt[2]{LC} }) [/latex]. В ваших числах
q ≈ 0.5 cos (632t) мкКл
4) Стоит отметить что принципиальным является только w ≈ 632, sin или cos и начальная фаза определяются произвольно.
Не нашли ответ?
Похожие вопросы