Для определения периода и частоты собственных колебаний электрического контура с заданной индуктивностью и емкостью, можно воспользоваться формулами, которые связывают эти параметры.
Данные:
- Индуктивность (\(L\)) = 4 нГн = \(4 \times 10^{-9}\) Гн
- Емкость (\(C\)) = 200 пФ = \(200 \times 10^{-12}\) Ф
1. Частота собственных колебаний
Частота собственных колебаний (\(f\)) в колебательном контуре определяется по формуле:
\[ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} \]
Подставим известные значения:
\[ L = 4 \times 10^{-9} \, \text{Гн} \] \[ C = 200 \times 10^{-12} \, \text{Ф} \]
Теперь подставим значения в формулу для частоты:
\[ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{(4 \times 10^{-9}) \times (200 \times 10^{-12})}} \]
2. Расчёт
Сначала рассчитаем произведение \(LC\):
\[ LC = (4 \times 10^{-9}) \times (200 \times 10^{-12}) = 800 \times 10^{-21} \, \text{Гн} \cdot \text{Ф} = 8 \times 10^{-19} \, \text{Гн} \cdot \text{Ф} \]
Теперь найдём корень из \(LC\):
\[ \sqrt{LC} = \sqrt{8 \times 10^{-19}} \approx 2.828 \times 10^{-10} \, \text{Гн} \cdot \text{Ф} \]
Теперь подставим это значение в формулу для частоты:
\[ f = \frac{1}{2\pi (2.828 \times 10^{-10})} \approx \frac{1}{1.774 \times 10^{-9}} \approx 564.5 \, \text{МГц} \]
3. Период колебаний
Период (\(T\)) связан с частотой следующим образом:
\[ T = \frac{1}{f} \]
Теперь подставим найденное значение частоты:
\[ T \approx \frac{1}{564.5 \times 10^{6}} \approx 1.77 \times 10^{-9} \, \text{с} = 1.77 \, \text{нс} \]
4. Ответ
- Частота собственных колебаний контура: \(f \approx 564.5 \, \text{МГц}\)
- Период собственных колебаний контура: \(T \approx 1.77 \, \text{нс}\)
Если у вас остались вопросы или нужна дополнительная помощь, не стесняйтесь обращаться!