Для определения периода и частоты колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора и индуктивности, можно использовать формулы, которые описывают гармонические колебания в таких системах.
- Период колебаний (Т):
Период колебаний в колебательном контуре определяется по формуле Томсона:
[ T = 2 \pi \sqrt{LC} ]
где:
- ( L ) — индуктивность катушки,
- ( C ) — емкость конденсатора,
- ( \pi ) — математическая константа (приблизительно равна 3.14159).
Подставим заданные значения:
[ L = 0.161 \, \text{Гн} ]
[ C = 5.81 \times 10^{-7} \, \text{Ф} ]
Теперь подставим эти значения в формулу:
[ T = 2 \pi \sqrt{0.161 \times 5.81 \times 10^{-7}} ]
Посчитаем величину под корнем:
[ 0.161 \times 5.81 \times 10^{-7} = 9.3541 \times 10^{-8} ]
Теперь извлечем квадратный корень:
[ \sqrt{9.3541 \times 10^{-8}} \approx 9.67 \times 10^{-4} ]
И подставим это значение в формулу для периода:
[ T = 2 \pi \times 9.67 \times 10^{-4} \approx 6.08 \times 10^{-3} \, \text{с} ]
Таким образом, период колебаний составляет примерно ( 6.08 \times 10^{-3} ) секунд.
- Частота колебаний (f):
Частота колебаний — это величина, обратная периоду:
[ f = \frac{1}{T} ]
Подставим рассчитанный период:
[ f = \frac{1}{6.08 \times 10^{-3}} \approx 164.47 \, \text{Гц} ]
Таким образом, частота колебаний в контуре составляет примерно ( 164.47 ) герц.
Резюмируя, для колебательного контура с емкостью конденсатора ( 5.81 \times 10^{-7} ) Ф и индуктивностью катушки ( 0.161 ) Гн:
- Период колебаний составляет примерно ( 6.08 \times 10^{-3} ) секунд.
- Частота колебаний составляет примерно ( 164.47 ) герц.