高校物理「交流電流」電気振動@
自己インダクタンス5.0Hのコイル、30Vで充電された2.0×10^(-7)Fのコンデンサー、スイッチを直列に接続した。はじめスイッチは開いていて、スイッチを閉じると電気振動がおこる。このとき次の問いに答えよ。
(1) 電気振動の周波数は何Hzか求めよ。
解答解説はこのページ下
共通テスト・センター過去問
問題文にもあるように、充電したコンデンサーとコイルを直列に接続した回路でスイッチを閉じると、回路には振動電流が流れ、この現象を電気振動といいます。
電気振動の周波数を固有周波数または固有振動数といい、固有周波数f0は、コイルの自己インダクタンスをL,コンデンサーの電気容量をCとして、次の式で表されます。
f0=1/2π√(LC)
今回の問題では、L=5.0,C=2.0×10^(-7)なので、
f0=1/2π×√{5.0×2.0×10^(-7)}
=1/2π×√{10^(-6)}
=(1/2π)×10^3
=1.59…×10^2
有効数字を2桁とすれば、1.6×10^2[Hz]
次の問題→振動電流の最大値
◆関連項目
RLC直列回路、コンデンサー
電気・磁気まとめ
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2021年11月02日
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