Консультация № 185393
08.02.2012, 23:10
0.00 руб.
09.02.2012, 11:21
0 9 2
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Уважаемые эксперты! Огромное спасибо за предыдущие задачи! Помогите еще, пожалуйста!
1) Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2 А, а максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 1200В, полная энергия контура 1,1 мДж.
2) Складываются три колебания одного направления с одинаковыми периодами, равными 1,5с; амплитудами равными 3 см;фазами [$966$]1 = 0, [$966$]2 = п/3, [$966$]3 = 2п/3. Построить векторную диаграмму положения амплитуд. Определить из чертежа амплитуду и начальную фазу результирующего колебания, записать его уравнение.
ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРНА ВАМ!!!!!!!!!!

Обсуждение

Неизвестный
09.02.2012, 01:17
общий
10.02.2012, 01:30
это ответ
Здравствуйте, lady.pch!
По задаче один я Вам очень хорошо могу подсказать как она на самом деле решается. Вторую задачу решу, может быть попозже.
Итак, решение:
1).Полная энергия в колебательном контуре в любой момент времени складывается из энергии, запасенной в конденсаторе (электрическая энергия), и энергии магнитного поля, связанной с током в катушке индуктивности и она равна:
.
2).В свою очередь полная энергия связана с максимальной силой тока по формуле:
Генри
3). Теперь, зная индуктивность можно найти энергия магнитного поля по формуле:
W[sub]m[/sub]=LI[sub]m[/sub][sup]2[/sup]/2=(1,52*10[sup]-3[/sup])*(1,2[sup]2[/sup])/2=1,01*10[sup]-3[/sup] Джоуль.

И равна она (если исправить ошибку при округлении) полной энергии. Не нужно её обратно рассчитывать!
4). Теперь найдём электрическую энергию, ведь мы уже знаем и полную и магнитную, по формуле:
W[sub]e[/sub]=W-W[sub]m[/sub]=1,1*10[sup]-3[/sup]-1,01*10[sup]-3[/sup]=0,09*10[sup]-3[/sup] Джоуль

Если быть точным, в момент, когда энергия магнитного поля максимальна, энергия электрического поля равна нулю. А то, что тут получилось, связано с ошибкой округления. А для дальнейших расчётов нам нужна максимальная энергия электрического поля, равная полной энергии.
5)Теперь, зная электрическую энергию с лёгкостью найдём ёмкость конденсатора по формуле:
Фарад.
6)Частота колебаний, в данном случае резонансная - это величина обратная периоду, в данном случае, так как контур колебательный, то периоду собственных электрических колебаний в контуре определяется по формуле:
, а так как она ещё и резонансная, то справедлива формула Томсона для колебательного контура, по которой мы с лёгкостью можем найти период собственных электрических колебаний системы и в итоге получаем окончательную формулу для расчёта того, что нас в задаче спрашивают:


Ответ: frez = 1,04[$183$]105 Герц = 104 кГц
давно
Модератор
156417
2175
09.02.2012, 02:05
общий
Что это значит?
Вы сперва находите L=2W/Im2, при этом округляете не в ту сторону, затем производите обратное действие, получая то же самое Wm=LIm2/2=W и после этого проводите вычитание, получая в итоге ничто иное как ошибку округления
В общем, перерешивайте.
Неизвестный
09.02.2012, 02:11
общий
Доброй ночи Roman Chaplinsky / Химик CH!
В первом случае полная энергия, а во втором магнитная. У меня пока не очень хорошо получается использовать тег formula.
давно
Модератор
156417
2175
09.02.2012, 02:17
общий
Цитата: 324365
В первом случае полная энергия, а во втором магнитная.

Максимальная магнитная, равная полной. Вся разница у Вас из-за округления. Максимальная электрическая будет такая же.
Неизвестный
09.02.2012, 02:20
общий
Да, полная энергия равна максимальной магнитной, но никак не электрической, максимальная электрическая она будет намного меньше максимальной магнитной.
давно
Модератор
156417
2175
09.02.2012, 02:27
общий
В момент, когда напряжение достигает максимума, а ток равен нулю, энергия магнитно поля равна нулю, а энергия электрического поля достигает максимального значения, равного полной энергии.
Неизвестный
09.02.2012, 02:30
общий
Я с Вами согласен, я просто подумал, что Вы имеете в виду, что и полная, и магнитная и электрическая одинаковы в любой момент времени.
давно
Академик
324866
619
09.02.2012, 05:35
общий
это ответ
Здравствуйте, lady.pch!
Для построения векторной диаграммы, от оси ОХ, против часовой стрелки, откладываем углы, равные сдвигам фаз и строим векторы, длиной, соответствующей величине амплитуды. Для нахождения результирующей амплитуды, складываем по правилу сложения векторов А[sub]1[/sub], А[sub]2[/sub], А[sub]3[/sub]. Длина результирующего вектора будет соответствовать результирующей амплитуде, а угол наклона начальной фазе.

Определение результата по чертежу дело не совсем точное. Округляя с учетом погрешности я получил на своем чертеже следующее:
A=6 (см)
[$966$]=п/3 (рад)
Далее с учетом того, что периоды складываемых колебаний одинаковы, то результирующее колебание будет иметь тот же период 1.5 с. Следовательно, имеем уравнение результирующего колебания:
y(t)=A*cos(2п/T*t+[$966$])=6*cos(4п/3*t+п/3) (см)
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.02.2012, 07:56
общий

Антон Владимирович! Предлагаю Вам переработать ответ, иначе его придётся удалить.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа