1) Чему равно активное напряжение при заданных значениях входного напряжения U=12 В, сопротивления R=239 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости C=9,8 мкФ и частоты f=1172 Гц? Ответ записать в [В] с точностью до десятых.
2) Какова добротность контура при заданных значениях сопротивления R=466 Ом, индуктивности L=50 мГн и ёмкости С=8,3 мкФ?
3) Какая емкость в [мкФ] необходима для того, чтобы схема работала в режиме резонанса при заданных значениях сопротивления R=238 Ом, индуктивности L=61 мГн и частоты f=1022 Гц?
4) Какова полная мощность схемы при заданных значениях входного напряжения U=31 В, сопротивления R=106 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости C=9,8 мкФ и частоты f=1372 Гц?
2) Какова добротность контура при заданных значениях сопротивления R=466 Ом, индуктивности L=50 мГн и ёмкости С=8,3 мкФ?
3) Какая емкость в [мкФ] необходима для того, чтобы схема работала в режиме резонанса при заданных значениях сопротивления R=238 Ом, индуктивности L=61 мГн и частоты f=1022 Гц?
4) Какова полная мощность схемы при заданных значениях входного напряжения U=31 В, сопротивления R=106 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости C=9,8 мкФ и частоты f=1372 Гц?
Магический_Лабиринт
1) Для решения этой задачи воспользуемся формулой для активного напряжения в RLC-контуре:
\[U_{\text{акт}} = \sqrt{U^2 - (I \cdot Z)^2}\]
где \(U\) - входное напряжение, \(R\) - сопротивление, \(L\) - индуктивность, \(C\) - ёмкость, \(f\) - частота.
Сначала найдем реактивное сопротивление \(X_L\) и \(X_C\):
\[X_L = 2\pi \cdot f \cdot L\]
\[X_C = \frac{1}{2\pi \cdot f \cdot C}\]
Теперь можно рассчитать импеданс \(Z\):
\[Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}\]
Затем найдем ток \(I\):
\[I = \frac{U}{Z}\]
И, наконец, рассчитаем активное напряжение \(U_{\text{акт}}\):
\[U_{\text{акт}} = \sqrt{U^2 - (I \cdot Z)^2}\]
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[X_L = 2\pi \cdot 1172 \, \text{Гц} \cdot 38 \, \text{мГн} \approx 284.5 \, \text{Ом}\]
\[X_C = \frac{1}{2\pi \cdot 1172 \, \text{Гц} \cdot 9.8 \, \text{мкФ}} \approx 13.5 \, \text{Ом}\]
\[Z = \sqrt{239^2 + (284.5 - 13.5)^2} \approx 352.7 \, \text{Ом}\]
\[I = \frac{12 \, \text{В}}{352.7 \, \text{Ом}} \approx 0.034 \, \text{А}\]
\[U_{\text{акт}} = \sqrt{12^2 - (0.034 \cdot 352.7)^2} \approx 10.8 \, \text{В}\]
Ответ: Активное напряжение равно примерно 10.8 В.
2) Для решения этой задачи используем формулу для добротности \(Q\) в RLC-контуре:
\[Q = \frac{1}{R} \cdot \sqrt{\frac{L}{C}}\]
где \(R\) - сопротивление, \(L\) - индуктивность, \(C\) - ёмкость.
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[Q = \frac{1}{466 \, \text{Ом}} \cdot \sqrt{\frac{50 \, \text{мГн}}{8.3 \, \text{мкФ}}} \approx 0.098\]
Ответ: Добротность контура равна примерно 0.098.
3) Чтобы найти нужную емкость \(C\), чтобы схема работала в режиме резонанса, воспользуемся формулой для резонансной частоты \(f_0\):
\[f_0 = \frac{1}{2\pi \cdot \sqrt{LC}}\]
где \(R\) - сопротивление, \(L\) - индуктивность, \(C\) - ёмкость.
Известно, что резонансная частота равна заданной частоте \(f\), поэтому можно рассчитать нужную ёмкость:
\[C = \frac{1}{(2\pi \cdot f)^2 \cdot L}\]
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[C = \frac{1}{(2\pi \cdot 1022 \, \text{Гц})^2 \cdot 61 \, \text{мГн}} \approx 5.07 \, \text{мкФ}\]
Ответ: Для работы в режиме резонанса необходима ёмкость примерно 5.07 мкФ.
4) Для расчета полной мощности \(P\) воспользуемся формулой:
\[P = U \cdot I\]
где \(U\) - входное напряжение, \(I\) - ток.
Мы уже нашли значение тока в задаче 1:
\[I = 0.034 \, \text{А}\]
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[P = 31 \, \text{В} \cdot 0.034 \, \text{А} \approx 1.054 \, \text{Вт}\]
Ответ: Полная мощность схемы равна примерно 1.054 Вт.
\[U_{\text{акт}} = \sqrt{U^2 - (I \cdot Z)^2}\]
где \(U\) - входное напряжение, \(R\) - сопротивление, \(L\) - индуктивность, \(C\) - ёмкость, \(f\) - частота.
Сначала найдем реактивное сопротивление \(X_L\) и \(X_C\):
\[X_L = 2\pi \cdot f \cdot L\]
\[X_C = \frac{1}{2\pi \cdot f \cdot C}\]
Теперь можно рассчитать импеданс \(Z\):
\[Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}\]
Затем найдем ток \(I\):
\[I = \frac{U}{Z}\]
И, наконец, рассчитаем активное напряжение \(U_{\text{акт}}\):
\[U_{\text{акт}} = \sqrt{U^2 - (I \cdot Z)^2}\]
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[X_L = 2\pi \cdot 1172 \, \text{Гц} \cdot 38 \, \text{мГн} \approx 284.5 \, \text{Ом}\]
\[X_C = \frac{1}{2\pi \cdot 1172 \, \text{Гц} \cdot 9.8 \, \text{мкФ}} \approx 13.5 \, \text{Ом}\]
\[Z = \sqrt{239^2 + (284.5 - 13.5)^2} \approx 352.7 \, \text{Ом}\]
\[I = \frac{12 \, \text{В}}{352.7 \, \text{Ом}} \approx 0.034 \, \text{А}\]
\[U_{\text{акт}} = \sqrt{12^2 - (0.034 \cdot 352.7)^2} \approx 10.8 \, \text{В}\]
Ответ: Активное напряжение равно примерно 10.8 В.
2) Для решения этой задачи используем формулу для добротности \(Q\) в RLC-контуре:
\[Q = \frac{1}{R} \cdot \sqrt{\frac{L}{C}}\]
где \(R\) - сопротивление, \(L\) - индуктивность, \(C\) - ёмкость.
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[Q = \frac{1}{466 \, \text{Ом}} \cdot \sqrt{\frac{50 \, \text{мГн}}{8.3 \, \text{мкФ}}} \approx 0.098\]
Ответ: Добротность контура равна примерно 0.098.
3) Чтобы найти нужную емкость \(C\), чтобы схема работала в режиме резонанса, воспользуемся формулой для резонансной частоты \(f_0\):
\[f_0 = \frac{1}{2\pi \cdot \sqrt{LC}}\]
где \(R\) - сопротивление, \(L\) - индуктивность, \(C\) - ёмкость.
Известно, что резонансная частота равна заданной частоте \(f\), поэтому можно рассчитать нужную ёмкость:
\[C = \frac{1}{(2\pi \cdot f)^2 \cdot L}\]
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[C = \frac{1}{(2\pi \cdot 1022 \, \text{Гц})^2 \cdot 61 \, \text{мГн}} \approx 5.07 \, \text{мкФ}\]
Ответ: Для работы в режиме резонанса необходима ёмкость примерно 5.07 мкФ.
4) Для расчета полной мощности \(P\) воспользуемся формулой:
\[P = U \cdot I\]
где \(U\) - входное напряжение, \(I\) - ток.
Мы уже нашли значение тока в задаче 1:
\[I = 0.034 \, \text{А}\]
Подставим заданные значения и выполним вычисления:
\[P = 31 \, \text{В} \cdot 0.034 \, \text{А} \approx 1.054 \, \text{Вт}\]
Ответ: Полная мощность схемы равна примерно 1.054 Вт.
Знаешь ответ?