Колебательный контур состоит из кондесатора емкостью С=2,5 мкФ и катушки индуктивностью...

0 голосов
204 просмотров

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


Физика | 204 просмотров
Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ

Q(m)- q(max)
w(0)- вроде как амплитуда

q=q(m)cosW(0)t

W=
     √LC

W= 1                 = 630  рад/с
       √2,5x10^-6

теперь подставляем и все

q=0,5x10^-6cos630t

(44 баллов)
0

сильно не придирайтесь тут оформлять неудобно))

0

Да не за что))

0 голосов

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. \frac{dq}{dt} < 0. 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 \frac{ d^{2} q}{dt^{2}} < 0.
ЭДС   E= -L\frac{ d^{2} q}{dt^{2}}, при этом будем считать q - зарядом на изначально положительной пластине. q - изнчально положительная велечина. Следовательно U = - \frac{q}{C}.

3) Из пункта 1 следует, что U + E = 0. Т.е.   \frac{q}{CL} + 
\frac{ d^{2} q}{dt^{2}}
. Получили уравнене гармонического осцилятора. Известно, что оно имеет решение вида q = Q*cos(wt + f) (можно проверить подстановкой).
При этом w = \frac{1}{ \sqrt[2]{LC} }. О начальной фазе в условии ничего не сказанно, будем считать f = 0 (как, кстати, и рассматривалось в пункте 2). Т.е. имеем  q =Q cos( \frac{t}{ \sqrt[2]{LC} }). 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.
 

(3.5k баллов)