Консультация # 200504: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 мкф и катушки индуктивностью 5 мгн. амплитуда напряжения на обкладках конденсатора 200 в. построить графики колебаний напряжения и тока в пределах одного периода. активным сопротивлением пренебречь....Консультация # 200505: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами т1=т2=1,5 с. и амплитудами а1=а2=2 см. начальные фазы колебаний ф1=п/2 и ф2=п/3. определить амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. найти его уравнение и построить с соблюдением ...
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 мкф и катушки индуктивностью 5 мгн. амплитуда напряжения на обкладках конденсатора 200 в. построить графики колебаний напряжения и тока в пределах одного периода. активным сопротивлением пренебречь.
Здравствуйте, vladislav.makeev88! Дано: C=2*10-6 Ф L=5*10-3 Гн Um=200 В R=0 Построить графики u(t), i(t) Решение: 1. В начальный момент времени считаем, что конденсатор полностью заряжен qo=qm следовательно, уравнение колебаний заряда в общем виде q(t)=qm*cos(ω*t) (1) 2. Напряжение между обкладками конденсатора при t=0 также максимально и колеблется синфазно с зарядом u(t)=Um*cos(ω*t) (2) 3. Сила тока в катушке может быть определена, как производная заряда по времени i(t)=q'(t)=-Im*sin(ω*t) (3) здесь Im=qm*ω (4) - амплитудное значение колебаний силы тока; qm=C*Um (5) - амплитудное значение колебаний заряда; ω=1/√(L*C) (6) - циклическая частота колебаний; T=2π/ω (7) - период колебаний. Вычисления: 1. По формуле (5) qm
=4*10-4 Кл 2. По формуле (6) ω=104 c-1 3. По формуле (4) Im=4 A 4. Подставляем найденные значения в выражения (2) и (3) и получаем уравнения, графики которых необходимо построить: u(t)=200*cos(104*t) (В) i(t)= -4*sin(104*t) (A) 5. Строим графики. Я поступаю таким образом: 5.1 строю произвольную косинусоиду; 5.2 подписываем оси абсцисс и ординат (t, мс; U, B); 5.3 на оси ординат отмечаем амплитудное значение функции (200 В); 5.4 на оси абсцисс отмечаем значение периода Т. В нашем случае по формуле (7) период T=0,63 c. 5.5 Аналогично строим график второй функции (i(t)), только здесь в первую очередь чертим произвольную синусоиду со знаком "-" (минус синус - из 0 вправо-вниз). Масштаб по оси абсцисс откладываем такой же, как и в первом графике. Период и частота колебаний тока и напряжения одинакова, амплитудное значение рассчитано выше.
Удачи
Консультировал: Konstantin Shvetski (Чебуратор)
Дата отправки: 27.03.2021, 16:38
5
спасибо большое! вы лучший! :) ----- Дата оценки: 28.03.2021, 15:02
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами т1=т2=1,5 с. и амплитудами а1=а2=2 см. начальные фазы колебаний ф1=п/2 и ф2=п/3. определить амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. найти его уравнение и построить с соблюдением масштаба векторную диагарму сложения амплитуд.
Здравствуйте, vladislav.makeev88! Дано: T1=T2=1,5 c А1=А2=2 см φ1=π/2 φ2=π/3 Найти: A; φ Решение: Решение задачи будет геометрическим, поэтому сразу же вычерчиваем координатную плоскость, где по горизонтальной оси откладываем координату х, которую определяем как проекцию вектора амплитуды на эту ось. Для этого вычерчиваем два вектора амплитуды А1 и А2 под соответствующими углами φ1 и φ2 к этой оси. Обозначим направление угловой скорости ω вращения векторов А1 и А2 вокруг начала координат (см. рис.)
Координаты х1 и х2 определяются соответственно x1(t)=A1*cos(ωt+φ1) (1)<
br>x2(t)=A2*cos(ωt+φ2) (2) При сложении координат x1 x2 (т.е., при сложении двух колебаний) получаем результирующее колебание x(t)=A*cos(ωt+φ) (3) Здесь А - амплитуда результирующего колебания, которую можно найти из параллелограмма (ромба), построенного на векторах A1 и A2. Вектор А является диагональю ромба и делит угол между векторами А1 и А2 пополам. Величина этой половинки малого угла ромба Δφ=(φ1-φ2)/2 = π/12 Тогда начальная фаза результирующего колебания φ=φ2+Δφ = π/3 + π/12 = (5/12)π Вектор А делит ромб, построенный на векторах А1 и А2 на два равных равнобедренных треугольника с углами при основании π/12=15º и углом при вершине 180-2*15=150º. Можно использовать, например, теорему косинусов для определения основания
этих треугольников (диагонали А) cos150º=(A1+A22-A2)/2*A1A2 ⇒ cos150º=(4+4-A2)/2*2*2 ⇒ Амплитуда результирующего колебания A=√[8(1+√3/2)] = 3,86 см
Удачи
Консультировал: Konstantin Shvetski (Чебуратор)
Дата отправки: 27.03.2021, 21:17
5
спасибо большое! вы лучший! :) ----- Дата оценки: 28.03.2021, 15:02
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!