Edits to “Условие”, “Решение”
ru/11.4.23.md
+50 −2
| @@ -1,11 +1,59 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $11.4.23.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $11.4.23^*.$ Из-за наличия активного сопротивления проводов в колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкости $1~\text{мкФ}$ и катушки индуктивности $1~\text{мкГн}$, амплитуда тока за $1~\text{мс}$ уменьшилась в два раза. Определите сопротивление проводов. | ||
| + | |||
| ### Решение | |||
| − | 123 | ||
| + | из второго правила Кирхгофа для цепи $RLC$ | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | iR+L\frac{di}{dt}+U_C=0, | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $i$ есть ток в контуре, $U_C$ есть напряжение на конденсаторе в контуре ($i$ и $U_C$ зависят от времени), | ||
| + | |||
| + | можно получить диффур [1] | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | \frac{d^2q}{dt^2}+2\gamma\frac{dq}{dt}+\omega_0^2q=0, | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $q$ есть заряд конденсатора, $\gamma=R/(2L)$ есть коэффициент затухания, $\omega_0^2=1/(LC)$ есть собственная частота колебательной системы. | ||
| + | |||
| + | Этот диффур в общем имеет разные решения [1, 2], но только одно из них имеет вид колебаний, как и говорится в задаче, а именно решение: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | q=ae^{-\gamma t}\cos\left(\omega t+\delta\right),\tag{1} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $a$ и $\delta$ есть постоянные интегрирования, которые находят из состояний системы, в которых про эту систему что-то известно; $\omega^2=\omega_0^2-\gamma^2$. | ||
| + | |||
| + | Итак, в нашей задаче и заряд и ток меняются как затухающий синус (см. рисунок далее). | ||
| + | |||
| + |  | ||
| + | |||
| + | Продифференцируем $(1)$ и получим зависимость тока от времени | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | i= | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | Продолжение следует... | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | |||
| @@ -1,11 +1,59 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $11.4.23.$ [Вставьте условие задачи] | $11.4.23^*.$ Из-за наличия активного сопротивления проводов в колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкости $1~\text{мкФ}$ и катушки индуктивности $1~\text{мкГн}$, амплитуда тока за $1~\text{мс}$ уменьшилась в два раза. Определите сопротивление проводов. | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| 123 | из второго правила Кирхгофа для цепи $RLC$ | ||
| $$ | |||
| iR+L\frac{di}{dt}+U_C=0, | |||
| $$ | |||
| где $i$ есть ток в контуре, $U_C$ есть напряжение на конденсаторе в контуре ($i$ и $U_C$ зависят от времени), | |||
| можно получить диффур [1] | |||
| $$ | |||
| \frac{d^2q}{dt^2}+2\gamma\frac{dq}{dt}+\omega_0^2q=0, | |||
| $$ | |||
| где $q$ есть заряд конденсатора, $\gamma=R/(2L)$ есть коэффициент затухания, $\omega_0^2=1/(LC)$ есть собственная частота колебательной системы. | |||
| Этот диффур в общем имеет разные решения [1, 2], но только одно из них имеет вид колебаний, как и говорится в задаче, а именно решение: | |||
| $$ | |||
| q=ae^{-\gamma t}\cos\left(\omega t+\delta\right),\tag{1} | |||
| $$ | |||
| где $a$ и $\delta$ есть постоянные интегрирования, которые находят из состояний системы, в которых про эту систему что-то известно; $\omega^2=\omega_0^2-\gamma^2$. | |||
| Итак, в нашей задаче и заряд и ток меняются как затухающий синус (см. рисунок далее). | |||
|  | |||
| Продифференцируем $(1)$ и получим зависимость тока от времени | |||
| $$ | |||
| i= | |||
| $$ | |||
| Продолжение следует... | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||