Консультация № 179282
27.06.2010, 12:16
0.00 руб.
0 1 1
532. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 7 мкФ и катушки индуктивностью 0,23 Гн и сопротивлением 40 Ом. В начальный момент времени за-ряд конденсатора равен q = 5,610-4 Кл. Найти: а) период колебаний; б) логарифми-ческий декремент затухания; в) значение разности потенциалов на обкладках кон-денсатора в момент времени T/2; T; 3T/2; 2T.

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
09.07.2010, 17:47
общий
это ответ
Здравствуйте, noobjkee.
Выразив напряжения на элементах колебательного контура через заряд конденсатора, получаем дифференциальное уравнение
q''L+q'R+q/C=0
q''+(R/L)q'+q/(LC)=0
коэффициент при q является собственной циклической частотой колебаний контура (без сопротивления)
1/(LC)=[$969$]02
Коэффициент при q' удобно заменить следующим образом
R/L=2[$947$]
тогда имеем уравнение
q''+2[$947$]q'+[$969$]02q=0
В общем виде его решение
q(t)=C1ek[size=1]1[/size]t+C1ek[size=1]1[/size]t
где k1,2=-[$947$][$177$][$8730$]([$947$]2-[$969$]02)
При [$947$]2<[$969$]02 решение преобразуется к виду
q(t)=e-[$947$]t(C3cos([$969$]t)+C4sin([$969$]t))=Ae-[$947$]tcos([$969$]t+[$966$]0),
где [$969$]=[$8730$]([$969$]02-[$947$]2) - циклическая частота
[$966$]0 - начальная фаза (если в исходный момент конденсатор заряжен, а ток равен нулю, то [$966$]0=0)
A - начальная амплитуда (если [$966$]0=0, то A=q0)

декремент [$947$]=R/2L=86,96 с-1
собственная частота [$969$]=1/[$8730$](LC)=788 с-1
циклическая частота затухающих колебаний
[$969$]=[$8730$]([$969$]02-[$947$]2)=783 с-1
период равен T=2π/[$969$]=0,00802 c
логарифмический декремент [$955$]=[$947$]T=0,6975≈0,7

U(T/2)=q(T/2)/C=q0e-[$947$]T/2cos([$969$]T/2)/C=-56,44 В
U(T)=q(T)/C=q0e-[$947$]Tcos([$969$]T)/C=+39,83 В
U(3T/2)=q(3T/2)/C=q0e-3[$947$]T/2cos(3[$969$]T/2)/C=-28,10 В
U(2T)=q(2T)/C=q0e-2[$947$]Tcos(2[$969$]T)/C=+19,82 В
5
Форма ответа