Какое значение полного сопротивления цепи и силы тока в последовательно подключенном резисторе и конденсаторе сети переменного тока стандартной частоты напряжением 200 В, если резистор имеет сопротивление 150 Ом, а конденсатор - емкость 16 мкФ?
Папоротник
Для решения данной задачи, нам понадобится формула для расчета полного сопротивления в последовательном соединении сопротивления и реактивного сопротивления (сопротивления конденсатора):
\[Z = \sqrt{R^2 + X_C^2}\]
где \(Z\) - полное сопротивление, \(R\) - сопротивление резистора, \(X_C\) - реактивное сопротивление конденсатора.
Сопротивление резистора (R) уже известно и равно 150 Ом.
Реактивное сопротивление конденсатора (X_C) можно рассчитать, используя формулу:
\[X_C = \frac{1}{{2\pi fC}}\]
где \(f\) - частота сети переменного тока, и \(C\) - емкость конденсатора.
Мы знаем, что стандартная частота переменного тока составляет 50 Гц, а емкость конденсатора равна 16 мкФ (микрофарад).
Подставим все значения в формулу:
\[X_C = \frac{1}{{2\pi \cdot 50 \cdot 16 \cdot 10^{-6}}}\]
\[X_C = \frac{1}{{2\pi \cdot 50 \cdot 0.000016}}\]
\[X_C \approx 1990.79 \ \text{Ом}\]
Теперь мы можем рассчитать полное сопротивление цепи:
\[Z = \sqrt{150^2 + 1990.79^2}\]
\[Z = \sqrt{22500 + 3964192.64}\]
\[Z = \sqrt{3986692.64}\]
\[Z \approx 1996.67 \ \text{Ом}\]
Таким образом, значение полного сопротивления цепи составляет около 1996.67 Ом.
Теперь мы можем рассчитать силу тока (I) в последовательно подключенном резисторе и конденсаторе, используя закон Ома:
\[I = \frac{U}{Z}\]
где \(U\) - напряжение в цепи, равное 200 В, и \(Z\) - полное сопротивление.
Подставим значения в формулу:
\[I = \frac{200}{1996.67}\]
\[I \approx 0.1 \ \text{А}\]
Таким образом, сила тока в последовательно подключенном резисторе и конденсаторе составляет около 0.1 Ампера.
\[Z = \sqrt{R^2 + X_C^2}\]
где \(Z\) - полное сопротивление, \(R\) - сопротивление резистора, \(X_C\) - реактивное сопротивление конденсатора.
Сопротивление резистора (R) уже известно и равно 150 Ом.
Реактивное сопротивление конденсатора (X_C) можно рассчитать, используя формулу:
\[X_C = \frac{1}{{2\pi fC}}\]
где \(f\) - частота сети переменного тока, и \(C\) - емкость конденсатора.
Мы знаем, что стандартная частота переменного тока составляет 50 Гц, а емкость конденсатора равна 16 мкФ (микрофарад).
Подставим все значения в формулу:
\[X_C = \frac{1}{{2\pi \cdot 50 \cdot 16 \cdot 10^{-6}}}\]
\[X_C = \frac{1}{{2\pi \cdot 50 \cdot 0.000016}}\]
\[X_C \approx 1990.79 \ \text{Ом}\]
Теперь мы можем рассчитать полное сопротивление цепи:
\[Z = \sqrt{150^2 + 1990.79^2}\]
\[Z = \sqrt{22500 + 3964192.64}\]
\[Z = \sqrt{3986692.64}\]
\[Z \approx 1996.67 \ \text{Ом}\]
Таким образом, значение полного сопротивления цепи составляет около 1996.67 Ом.
Теперь мы можем рассчитать силу тока (I) в последовательно подключенном резисторе и конденсаторе, используя закон Ома:
\[I = \frac{U}{Z}\]
где \(U\) - напряжение в цепи, равное 200 В, и \(Z\) - полное сопротивление.
Подставим значения в формулу:
\[I = \frac{200}{1996.67}\]
\[I \approx 0.1 \ \text{А}\]
Таким образом, сила тока в последовательно подключенном резисторе и конденсаторе составляет около 0.1 Ампера.
Знаешь ответ?