Каков будет показатель силы тока, измеренный амперметром, если весьма малое сопротивление амперметра можно игнорировать? Конденсатор емкостью С = 5 мкФ подключен в цепь переменного тока с амплитудой напряжения Um = 95,5 В и частотой ν = 1 кГц.
Skvoz_Kosmos
Для решения данной задачи, давайте вспомним основное уравнение для переменного тока в RLC-цепи:
\[
I = I_m \cdot \sin(\omega t)
\]
где:
- \(I\) - ток в цепи,
- \(I_m\) - амплитуда тока,
- \(\omega\) - угловая частота,
- \(t\) - время.
Угловая частота \(\omega\) связана с частотой \(v\) следующим образом:
\[
\omega = 2\pi v
\]
Однако, в данной задаче нам уже дана частота \(v\), поэтому мы можем сразу записать угловую частоту \(\omega = 2\pi v\).
Теперь давайте вернемся к уравнению для переменного тока и проанализируем его в контексте данной задачи. Поскольку амперметр подключен в цепь, он будет измерять полный ток \(I\), а не амплитуду тока \(I_m\). Поэтому, чтобы найти показатель силы тока, измеренный амперметром, мы должны найти максимальное значение тока \(I_m\).
Дано, что конденсатор имеет ёмкость \(C = 5 \;\mu\text{F}\), а амплитуда напряжения на нём равна \(U_m = 95.5 \;\text{В}\).
Для RLC-цепи с конденсатором мы можем использовать формулу для амплитуды тока:
\[
I_m = \frac{U_m}{X_c}
\]
где \(X_c\) - реактивное сопротивление конденсатора.
Реактивное сопротивление конденсатора можно выразить через угловую частоту и его ёмкость:
\[
X_c = \frac{1}{\omega C}
\]
Подставляя выражение для \(X_c\) обратно в формулу для амплитуды тока, получим:
\[
I_m = \frac{U_m}{\frac{1}{\omega C}} = U_m \cdot \omega C
\]
Теперь осталось только подставить известные значения в эту формулу:
\[
I_m = 95.5 \;\text{В} \cdot (2\pi \cdot v) \cdot (5 \cdot 10^{-6}) \;\text{Ф}
\]
Полученное значение \(I_m\) будет показателем силы тока, измеренным амперметром при заданных условиях.
Если нужно, могу произвести вычисления, обходясь только числами.
\[
I = I_m \cdot \sin(\omega t)
\]
где:
- \(I\) - ток в цепи,
- \(I_m\) - амплитуда тока,
- \(\omega\) - угловая частота,
- \(t\) - время.
Угловая частота \(\omega\) связана с частотой \(v\) следующим образом:
\[
\omega = 2\pi v
\]
Однако, в данной задаче нам уже дана частота \(v\), поэтому мы можем сразу записать угловую частоту \(\omega = 2\pi v\).
Теперь давайте вернемся к уравнению для переменного тока и проанализируем его в контексте данной задачи. Поскольку амперметр подключен в цепь, он будет измерять полный ток \(I\), а не амплитуду тока \(I_m\). Поэтому, чтобы найти показатель силы тока, измеренный амперметром, мы должны найти максимальное значение тока \(I_m\).
Дано, что конденсатор имеет ёмкость \(C = 5 \;\mu\text{F}\), а амплитуда напряжения на нём равна \(U_m = 95.5 \;\text{В}\).
Для RLC-цепи с конденсатором мы можем использовать формулу для амплитуды тока:
\[
I_m = \frac{U_m}{X_c}
\]
где \(X_c\) - реактивное сопротивление конденсатора.
Реактивное сопротивление конденсатора можно выразить через угловую частоту и его ёмкость:
\[
X_c = \frac{1}{\omega C}
\]
Подставляя выражение для \(X_c\) обратно в формулу для амплитуды тока, получим:
\[
I_m = \frac{U_m}{\frac{1}{\omega C}} = U_m \cdot \omega C
\]
Теперь осталось только подставить известные значения в эту формулу:
\[
I_m = 95.5 \;\text{В} \cdot (2\pi \cdot v) \cdot (5 \cdot 10^{-6}) \;\text{Ф}
\]
Полученное значение \(I_m\) будет показателем силы тока, измеренным амперметром при заданных условиях.
Если нужно, могу произвести вычисления, обходясь только числами.
Знаешь ответ?