Чтобы определить период колебаний контура Томсона, можно использовать формулу для периода колебаний в LC-цепи. Период колебаний (T) определяется по формуле:
\[ T = 2\pi \sqrt{LC} \]
где:
- \( L \) — индуктивность катушки (в генри),
- \( C \) — ёмкость конденсатора (в фарадах).
Шаг 1: Преобразование единиц
В данной задаче:
- индуктивность \( L = 21 \, мГн = 21 \times 10^{-3} \, Гн \),
- ёмкость \( C = 100 \, мкФ = 100 \times 10^{-6} \, Ф \).
Шаг 2: Подстановка значений в формулу
Подставим значения \( L \) и \( C \) в формулу для расчета периода:
\[ T = 2\pi \sqrt{(21 \times 10^{-3}) \cdot (100 \times 10^{-6})} \]
Шаг 3: Вычисление подкоренного выражения
Вычислим произведение:
\[ 21 \times 10^{-3} \cdot 100 \times 10^{-6} = 21 \times 100 \times 10^{-9} = 2100 \times 10^{-9} = 2.1 \times 10^{-6} \]
Теперь подставим это значение обратно в формулу:
\[ T = 2\pi \sqrt{2.1 \times 10^{-6}} \]
Шаг 4: Вычисление квадратного корня
Вычислим квадратный корень:
\[ \sqrt{2.1 \times 10^{-6}} \approx \sqrt{2.1} \times 10^{-3} \approx 1.449 \times 10^{-3} \]
Шаг 5: Заключительный расчет
Теперь можем завершить вычисление:
\[ T \approx 2\pi \cdot (1.449 \times 10^{-3}) \] \[ T \approx 2 \cdot 3.14159 \cdot 1.449 \times 10^{-3} \approx 9.102 \times 10^{-3} \, с \]
Шаг 6: Округление результата
Округляем до тысячных долей:
\[ T \approx 0.009 \, с \quad \text{(или)} \quad 9.102 \, мс \]
Таким образом, период колебаний контура Томсона составляет approximately 0.009 секунд или 9.102 миллисекунды.