Чтобы определить индуктивность катушки по заданному периоду электрических колебаний и емкости конденсатора, мы используем формулу, связывающую период колебаний \( T \), емкость \( C \) и индуктивность \( L \) в колебательном контуре:
\[ T = 2\pi \sqrt{LC} \]
Где:
- \( T \) — период колебаний,
- \( L \) — индуктивность катушки,
- \( C \) — емкость конденсатора.
Дано:
- Период \( T = 0,04 \) с (или 40 мс),
- Емкость \( C = 12 \) пФ (пикофарад) = \( 12 \times 10^{-12} \) Ф.
Задача:
Найти индуктивность \( L \).
Шаг 1: Подставить известные значения в формулу
Сначала выразим \( L \) из формулы:
\[ T = 2\pi \sqrt{LC} \implies \sqrt{LC} = \frac{T}{2\pi} \implies LC = \left(\frac{T}{2\pi}\right)^2 \implies L = \frac{1}{C} \left(\frac{T}{2\pi}\right)^2 \]
Шаг 2: Подставить значения
Теперь подставим \( T \) и \( C \) в нашу формулу:
\[ L = \frac{1}{12 \times 10^{-12}} \left( \frac{0,04}{2\pi} \right)^2 \]
Шаг 3: Вычисление
- Сначала вычислим \( \frac{0,04}{2\pi} \):
\[ \frac{0,04}{2\pi} \approx \frac{0,04}{6,2832} \approx 0,006366 \]
- Теперь возводим это значение в квадрат:
\[ (0,006366)^2 \approx 0,000040546 \]
- Теперь подставим это значение в формулу для \( L \):
\[ L = \frac{1}{12 \times 10^{-12}} \cdot 0,000040546 \approx \frac{0,000040546}{12 \times 10^{-12}} \approx 3,3788 \times 10^{-3} \approx 3,38 \, \text{мГн} \]
Ответ
Индуктивность катушки составляет примерно \( 3,38 \, \text{мГн} \) или \( 3380 \, \mu H \).