The solution at revision #14025 of , by astrosander. This is not the current version.

Условие

8.4.17∗. Как зависит частота генератора, изображенного на рисунке, от напряжения ? Неоновая лампа загорается при напряжении и гаснет при напряжении . Сопротивлением горящей лампы пренебречь.

К задаче $8.4.17$
К задаче

Решение

Конденсатор будет заряжаться до напряжения на нём . После этого лампа загорится, ток на ней начнёт расти, а конденсатор будет разряжаться до тех пор, пока лампа будет гореть. Перестанет она гореть при напряжении . Потом кондесатор снова будет заряжаться. Запишем электроёмкость по определению:

Выразим заряд через определения силы тока и запишем через напряжение, используя закон Ома для учаска цепи:

Подставим значение заряда из силы тока в электроёмкость и получим дифференциальное уравнение для изменения напряжения на резисторе:

Так как сумма напряжений на резистре и на конденсаторе равна напряжению на всей цепи. Поэтому левую часть интегрируем от до , а правую от до :

Получим:

А частота обратна по значению периоду, поэтому:

Ответ