Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L xác định và một tụ xoay có điện dung C thay đổi được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay \(\alpha \) của bản tụ linh động. Khi \(\alpha = {20^0}\), tần số dao động riêng của mạch là \(60 MHz\). Khi góc \(\alpha = {120^0}\) tần số dao động riêng của mạch là \(20MHz\). Để mạch có tần số dao động riêng là \(30 MHz\) thì góc \(\alpha \) bằng bao nhiêu
Trả lời bởi giáo viên
Từ đầu bài ta có :
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}\alpha = 20 = > {f_1} = \dfrac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }} = {60.10^6}\\\alpha = 120 = > {f_2} = \dfrac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_2}} }} = {20.10^6}\end{array} \right. = > {\left( {\dfrac{{{f_1}}}{{{f_2}}}} \right)^2} = \dfrac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = 9 = > {C_2} = 9{C_1} = > {C_0} + k.120 = 9{C_0} + 9.k.20 = > {C_0} = - 7,5k\\\end{array}\)
Khi \({f_3} = {30.10^6}Hz\) ta có:
\(\begin{array}{l}{\left( {\dfrac{{{f_1}}}{{{f_3}}}} \right)^2} = \dfrac{{{C_3}}}{{{C_1}}} = 4 = > {C_3} = 4{C_1} = > {C_0} + k.\alpha = 4{C_0} + 4.k.20 = > k.\alpha = 3{C_0} + 4.k.20\\ = 3.\left( { - 7,5.k} \right) + 4.k.20 = > k.\alpha = 57,5k = > \alpha = 57,5^0\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính điện dung của tụ xoay \(C = {C_0} + k.\alpha \)