Чтобы найти ёмкость (С) конденсатора в цепи с заданным временем (Т) и индуктивностью (L), можем использовать формулу, которая связывает эти параметры в контексте колебательных контуров.
Мы знаем, что для коллектора колебательного контура, состоящего из индуктивности (L) и ёмкости (C), существует зависимость, основанная на периоде колебаний:
\[ T = 2\pi \sqrt{LC} \]
где:
- \( T \) — период колебаний (в секундах),
- \( L \) — индуктивность (в Генри),
- \( C \) — ёмкость (в Фарадах).
Дано:
- \( T = 10 \) миллисекунд = \( 10 \times 10^{-3} \) секунд,
- \( L = 4 \) миллигенри = \( 4 \times 10^{-3} \) Генри.
Шаг 1: Подставим значения в формулу
Подставим известные значения в формулу для \( T \):
\[ 10 \times 10^{-3} = 2\pi \sqrt{(4 \times 10^{-3})C} \]
Шаг 2: Изолируем \( C \)
Сначала разделим обе стороны на \( 2\pi \):
\[ \frac{10 \times 10^{-3}}{2\pi} = \sqrt{(4 \times 10^{-3})C} \]
Теперь возведем обе стороны в квадрат, чтобы избавиться от квадратного корня:
\[ \left(\frac{10 \times 10^{-3}}{2\pi}\right)^2 = (4 \times 10^{-3})C \]
Шаг 3: Выразим \( C \)
Теперь, чтобы выразить \( C \), поделим левую часть уравнения на \( 4 \times 10^{-3} \):
\[ C = \frac{\left(\frac{10 \times 10^{-3}}{2\pi}\right)^2}{4 \times 10^{-3}} \]
Шаг 4: Подсчитаем значение
Теперь посчитаем:
- Вычислим \( \frac{10 \times 10^{-3}}{2\pi} \):
\[ \frac{10 \times 10^{-3}}{2\pi} \approx \frac{10 \times 10^{-3}}{6.2832} \approx 1.5915 \times 10^{-3} \, \text{сек} \]
- Возводим в квадрат:
\[ (1.5915 \times 10^{-3})^2 \approx 2.534 \times 10^{-6} \, \text{сек}^2 \]
- Теперь делим на \( 4 \times 10^{-3} \):
\[ C = \frac{2.534 \times 10^{-6}}{4 \times 10^{-3}} \approx 6.335 \times 10^{-4} \, \text{Ф} \]
Итог
Таким образом, ёмкость конденсатора \( C \approx 6.335 \times 10^{-4} \, \text{Ф} \) или 633.5 микрофарад.