Постройте графики зависимостей Wэ(t), Wм(t) и Wполн(t) на одном чертеже. Параметры колебательного контура: С=0,01мкф, L=0,5Гц, R=0. В начальный момент времени заряд конденсатора равен 2,5мкКл, а сила тока равна нулю

3 Окт 2019 в 05:43
137 +1
2
Ответы
1

Известно, что в колебательном контуре выполняются следующие зависимости:
Wэ(t) = 0,5 C Uкв^2 cos^2(wt)
Wм(t) = 0,5 L * I^2
Wполн(t) = Wэ(t) + Wм(t)

Где:

С = 0,01мкФ = 0,01 * 10^-6 ФL = 0,5Гц = 0,5 ГнR = 0 ОмUкв - амплитудное значение напряженияw = 1 / sqrt(LC) - резонансная частотаI - ток в катушкеUкв = Uмакс / sqrt(2)Uмакс - максимальное значение напряженияI = Imax / sqrt(2)Imax - максимальное значение тока

Так как сила тока в начальный момент времени равна нулю, то Imax = 0 и ток в катушке также равен нулю.

w = 1 / sqrt(0,5 0,01 10^-6) = 44721,3595 рад/с

Uкв = 2,5 * 10^-6 / sqrt(2) = 1,7678 В

Wэ(t) = 0,5 0,01 10^-6 1,7678^2 cos^2(44721,3595 t)
Wм(t) = 0,5 0,5 0 = 0
Wполн(t) = Wэ(t) + Wм(t) = 0,5 0,01 10^-6 1,7678^2 cos^2(44721,3595 t)

Теперь построим графики зависимостей Wэ(t), Wм(t) и Wполн(t) на одном чертеже:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

t = np.linspace(0, 0.01, 1000)
w = 44721.3595
Ukv = 1.7678

We = 0.5 0.01 1e-6 * Ukv2 np.cos(wt)2
Wm = np.zeros_like(t)
Wtotal = We + Wm

plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(t, We, label='Wэ(t)')
plt.plot(t, Wm, label='Wм(t)')
plt.plot(t, Wtotal, label='Wполн(t)', linestyle='--')

plt.xlabel('Время, c')
plt.ylabel('Энергия, Дж')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.title('Графики зависимости Wэ(t), Wм(t) и Wполн(t)')
plt.show()

19 Апр 2024 в 18:41
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир