Как изменить частоту в колебательном контуре

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора, которые соединены в единую цепь. Каждая катушка имеет индуктивность, а конденсатор электроемкость. От этих величин и зависит частота колебаний, которую можно получить в контуре.

Вам понадобится

• — колебательный контур;
• — набор катушек индуктивности;
• — воздушный конденсатор;
• — конденсатор со сменной электроемкостью.

Инструкция

1. Чтобы изменить частоту сначала найдите ее значение, используя формулу Томсона. Она показывает зависимость периода колебаний контура T от его индуктивности L и электроемкости C. Период колебаний равен произведению числа 2 на π≈3,14 и корень квадратный из произведения индуктивности на электроемкость T=2∙π∙√(L∙C). Поскольку частота ν – это величина обратно пропорциональная периоду то она равна ν=1/(2∙π∙√(L∙C)).
2. Увеличьте индуктивность катушки колебательного контура. Частота колебаний уменьшится. Уменьшите индуктивность катушки и частота увеличится. Изменение частоты произойдет во столько раз, во сколько раз измениться индуктивность, но из этого числа извлеките квадратный корень. Например, если уменьшить индуктивность колебательного контура в 9 раз, его частота увеличится в 3 раза.
3. Для того чтобы изменить индуктивность катушки, измените количество витков катушки. Учитывайте, что изменение количества витков в n раз индуктивность измениться в n². Например, если в контуре находилась катушка 1200 витков, а вместо нее установить катушку 3600 витков с таким же сечением и сердечником, то количество витков увеличится в 3 раза, а индуктивность увеличится в 9 раз. Для изменения индуктивности пропорционально измените площадь сердечника катушки.
4. Если увеличить электроемкость, то частота уменьшится во столько раз, во сколько увеличилась электроемкость, но из этого числа извлеките квадратный корень. Например, увеличьте электроемкость в 25 раз, получите уменьшение частоты в 5 раз. Уменьшение электроемкости даст увеличение частоты по тому же принципу.
5. Для изменения электроемкость просто замените конденсатор. Если конденсатор воздушный, увеличьте площадь его пластин, или уменьшите расстояние между ними, или внесите между пластинами диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью. В зависимости от изменения каждой из величин электроемкость изменится пропорционально. Например, увеличив площадь пластин в 3 раза, уменьшив расстояние между пластинами в 2 раза, и внеся между ними парафиновую пластину с относительной диэлектрической проницаемостью 3, получим изменение электроемкость 3∙2∙3=18 раз.