Консультация № 173124
10.10.2009, 11:14
25.00 руб.
0 2 2
Господа эксперты, помогите, пожалуйста.

В колебательный контур, содержащий последовательно соединенные конденсатор и катушку с активным сопротивлением, подключено внешнее переменное напряжение, частоту которого можно менять, не меняя его амплитуды. При частотах внешнего напряжения [$969$]1 = 400 рад/с и [$969$]2 = 600 рад/с амплитуды силы тока в цепи оказались одинаковыми. Определить резонансную частоту тока.

Спасибо!

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
10.10.2009, 11:57
общий
это ответ
Здравствуйте, Анна Зорина.
Индуктивное сопротивление XL=[$969$]L
Ёмкостное сопротивление XC=1/([$969$]C)
Реактивное сопротивление X=XL-XC
Сопротивление цепи (для переменного тока) Z=[$8730$](X2+R2)
Амплитуда силы тока Im=Um/Z
Т.к. Um=const и Im2=Im1
Z2=Z1, при этом активное сопротивление также постоянно R=const, поэтому
X12=X22
|X1|=|X2|

Учитывая, что при низкой частоте преобладает ёмкостное, а при высокой индуктивное сопротивление, получаем
1/([$969$]1C)-[$969$]1L=[$969$]2L-1/([$969$]2C)
1/(400C)-400L=600L-1/(600C)
1/(240C)=1000L
1/C=240000L

при резонансной частоте ёмкостное и индуктивное сопротивления равны
1/([$969$]C)=[$969$]L
240000L/[$969$]=[$969$]L
[$969$]2=240000
[$969$]=490 рад/с
Это значение - среднее геометрическое от данных в условии частот
давно
Мастер-Эксперт
27822
2370
10.10.2009, 12:37
общий
это ответ
Здравствуйте, Анна Зорина.
Индуктивное сопротивление катушки XL = ω×L (1), где L - индуктивность катушки; соответственно ёмкостное сопротивление конденсатора XC = 1/(ω×C) (1а), где C - ёмкость конденсатора. Эти сопротивления имеют противоположные знаки. Поскольку в условии не указаны ни конкретные значения L и C, ни величина активного сопротивления, влиянием активного сопротивления по умолчанию пренебрегаем и можем написать: I = U/(XL - XC) (3). Учитывая, что значения U и I в обоих случаях одинаковы, на основании (1) и (1а) имеем: 1/(ω1×C) - ω1×L = ω2×L - 1/(ω2×C) (4), откуда после преобразований можно получить: ω1×ω2 = 1/(L×C) (5). Принимая во внимание, что резонансная частота ωр = [size=4]√[/size](1/(L×C)) (6), окончательно: ωр = [size=4]√[/size](ω1×ω2) = [size=4]√[/size](400×600) = 490 рад/с.
Форма ответа