Вопрос задан 30.10.2026 в 08:16. Предмет Физика. Спрашивает Стунтерский Коля.

Решите задачи:
1. Необходимо собрать колебательный контур с частотой 5 мГц, используя катушку с индуктивностью 1,5 мГн. Какова должна быть ёмкость конденсатора?
2. Для демонстрации медленных электромагнитных колебаний собирается колебательный контур с конденсатором, ёмкость которого 3,5 мкФ. Какова должна быть индуктивность катушки при периоде колебания 0,3 с?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Самарский Кирилл.

Задача 1

Условие: Необходимо собрать колебательный контур с частотой 5 мГц, используя катушку с индуктивностью 1,5 мГн. Какова должна быть ёмкость конденсатора?

Дано:

  • ν=5 мГц\nu = 5\,\text{мГц}

  • L=1,5 мГн=1,5⋅10−3 ГнL = 1{,}5\,\text{мГн} = 1{,}5 \cdot 10^{-3}\,\text{Гн}

  • CC — ?

Решение:

Частота собственных электромагнитных колебаний в колебательном контуре определяется формулой Томсона:

ν=12πLC\nu = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}

где:

  • ν\nu — частота колебаний;

  • LL — индуктивность катушки;

  • CC — ёмкость конденсатора.

Выразим ёмкость конденсатора:

2πνLC=12\pi\nu\sqrt{LC}=1

Возведём обе части уравнения в квадрат:

4π2ν2LC=14\pi^2\nu^2LC=1

Отсюда:

C=14π2ν2L\boxed{C=\frac{1}{4\pi^2\nu^2L}}

Важно: В условии указано «5 мГц». Если подразумевается частота 5 МГц (мегагерц), что более характерно для такой задачи, то:

ν=5⋅106 Гц\nu=5\cdot10^6\,\text{Гц}

Подставим значения в формулу:

C=14⋅3,142⋅(5⋅106)2⋅1,5⋅10−3C=\frac{1}{4\cdot3{,}14^2\cdot(5\cdot10^6)^2\cdot1{,}5\cdot10^{-3}}

Выполним вычисления:

C≈6,75⋅10−13 ФC\approx6{,}75\cdot10^{-13}\,\text{Ф}

Переведём в пикофарады, учитывая, что 1 пФ=10−12 Ф1\,\text{пФ}=10^{-12}\,\text{Ф}:

C≈0,675 пФC\approx0{,}675\,\text{пФ}

Ответ: C≈0,675 пФ\boxed{C\approx0{,}675\,\text{пФ}} — при частоте 5 МГц.

Если же в условии действительно имеется в виду 5 мГц (миллигерц), то есть 5⋅10−35\cdot10^{-3} Гц, ответ будет другим:

C≈6,75⋅105 Ф\boxed{C\approx6{,}75\cdot10^5\,\text{Ф}}

Задача 2

Условие: Для демонстрации медленных электромагнитных колебаний собирается колебательный контур с конденсатором, ёмкость которого 3,5 мкФ. Какова должна быть индуктивность катушки при периоде колебания 0,3 с?

Дано:

  • C=3,5 мкФ=3,5⋅10−6 ФC=3{,}5\,\text{мкФ}=3{,}5\cdot10^{-6}\,\text{Ф}

  • T=0,3 сT=0{,}3\,\text{с}

  • LL — ?

Решение:

Период собственных электромагнитных колебаний в колебательном контуре определяется формулой Томсона:

T=2πLCT=2\pi\sqrt{LC}

где:

  • TT — период колебаний;

  • LL — индуктивность катушки;

  • CC — ёмкость конденсатора.

Необходимо найти индуктивность катушки LL.

Возведём обе части формулы в квадрат:

T2=4π2LCT^2=4\pi^2LC

Выразим индуктивность:

L=T24π2C\boxed{L=\frac{T^2}{4\pi^2C}}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос