Для определения периода свободных колебаний в колебательном контуре необходимо использовать формулу для периода ( T ) гармонических колебаний в идеальном LC-контуре:
[ T = 2\pi\sqrt{LC} ]
где:
- ( L ) — индуктивность катушки,
- ( C ) — ёмкость конденсатора.
В данном случае:
- ( L = 0.003 ) Генри (Гн),
- ( C = 13.4 ) пикоФарад (пФ).
Прежде чем подставлять значения в формулу, нужно убедиться, что они находятся в одной системе единиц. Генри и Фарады являются стандартными единицами измерения (в системе СИ), но пикоФарады нужно перевести в Фарады:
[ 1 \text{ пФ} = 10^{-12} \text{ Ф} ]
Следовательно:
[ C = 13.4 \text{ пФ} = 13.4 \times 10^{-12} \text{ Ф} ]
Теперь подставим значения в формулу для периода ( T ):
[ T = 2\pi\sqrt{L \cdot C} ]
[ T = 2\pi\sqrt{0.003 \cdot 13.4 \times 10^{-12}} ]
Далее произведем вычисления под корнем:
[ 0.003 \cdot 13.4 \times 10^{-12} = 4.02 \times 10^{-14} ]
Теперь извлечем корень из этого произведения:
[ \sqrt{4.02 \times 10^{-14}} = 6.34 \times 10^{-7} ]
И наконец умножим результат на ( 2\pi ):
[ T = 2\pi \cdot 6.34 \times 10^{-7} ]
[ T \approx 3.98 \times 10^{-6} ]
Следовательно, период свободных колебаний в контуре составляет приблизительно ( 3.98 ) микросекунд ((\mu)с).
Таким образом, период свободных колебаний в данном колебательном контуре составляет около ( 3.98 \times 10^{-6} ) секунд или ( 3.98 ) микросекунд.