Колебательный контур содержит конденсатор емкостью C = 20 нФ, соленоид индуктивностью L = 0,15 Гн и сопротивление R =5,0 Ом.
В контуре поддерживаются незатухающие колебания на собственной частоте. Амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 4 , 0 В.
Определить среднюю мощность w, потребляемую контуром.
В режиме резонанса (колебаний на собственной частоте) контур потребляет извне лишь энергию на восполнение энергии, рассеиваемой на активном сопротивлении R. Следовательно, мощность, потребляемая контуром:
Ток в контуре одинаков для всех входящих в него элементов. Найдем ток через конденсатор - это и будет ток в контуре, в том числе и через активное сопротивление R:
Реактивное сопротивление конденсатора Xc определяется формулой:
Собственная (она же - резонансная) частота выражается зависимостью:
С учетом (4), (3), (2) выражение (1) приобретает вид:
В контуре поддерживаются незатухающие колебания на собственной частоте. Амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 4 , 0 В.
Определить среднюю мощность w, потребляемую контуром.
В режиме резонанса (колебаний на собственной частоте) контур потребляет извне лишь энергию на восполнение энергии, рассеиваемой на активном сопротивлении R. Следовательно, мощность, потребляемая контуром:
(1)
Ток в контуре одинаков для всех входящих в него элементов. Найдем ток через конденсатор - это и будет ток в контуре, в том числе и через активное сопротивление R:
(2)
Реактивное сопротивление конденсатора Xc определяется формулой:
(3)
Собственная (она же - резонансная) частота выражается зависимостью:
(4)
С учетом (4), (3), (2) выражение (1) приобретает вид:
(7)
Среднее значение напряжения выражается через амлитудное по формуле:
(8)
Окончательное выражение для вычисления средней мощности, потребляемой контуром, приобретает вид: