Для определения периода собственных колебаний колебательного контура, состоящего из катушки индуктивности и конденсатора, можно воспользоваться формулой Томсона. Формула Томсона для периода собственных колебаний ( T ) в контуре выглядит следующим образом:
[ T = 2\pi \sqrt{LC} ]
где:
- ( L ) — индуктивность катушки,
- ( C ) — емкость конденсатора,
- ( \pi ) — математическая константа (приблизительно равная 3.14159).
Подставим значения индуктивности ( L = 0,1 \text{ Гн} ) и емкости ( C = 2 \text{ мкФ} ). Прежде чем подставлять значения, необходимо перевести емкость из микрофарад в фарады:
[ 2 \text{ мкФ} = 2 \times 10^{-6} \text{ Ф} ]
Теперь подставим значения в формулу:
[ T = 2\pi \sqrt{(0,1 \text{ Гн}) \times (2 \times 10^{-6} \text{ Ф})} ]
Выполним вычисления внутри корня:
[ T = 2\pi \sqrt{0,1 \times 2 \times 10^{-6}} ]
[ T = 2\pi \sqrt{2 \times 10^{-7}} ]
Теперь извлечем квадратный корень из ( 2 \times 10^{-7} ):
[ \sqrt{2 \times 10^{-7}} = \sqrt{2} \times 10^{-3,5} \approx 1,414 \times 10^{-3,5} \approx 1,414 \times 10^{-3} ]
Теперь подставим это значение обратно в формулу:
[ T = 2\pi \times 1,414 \times 10^{-3} ]
Выполним оставшиеся вычисления:
[ T \approx 2 \times 3,14159 \times 1,414 \times 10^{-3} ]
[ T \approx 8,885 \times 10^{-3} ]
[ T \approx 0,008885 \text{ с} ]
Итак, период собственных колебаний данного колебательного контура составляет приблизительно 0,008885 секунд.