При заданном сопротивлении 0,5, на которое подается переменное напряжение, изменяющееся со временем по закону

При заданном сопротивлении 0,5, на которое подается переменное напряжение, изменяющееся со временем по закону u(t) =150sin50пиt, необходимо определить действующее значение напряжения и силы тока, а также значение мгновенной мощности в конкретный момент времени.
Serdce_Ognya

Serdce_Ognya

Хорошо, давайте разобьем эту задачу на несколько шагов, чтобы процесс вычислений был понятнее.

1. Действующее значение напряжения:
Для вычисления действующего значения напряжения (или амплитудного значения) нужно найти квадратный корень среднеквадратического значения. Формула для этого:

\[U_{\text{м}} = \frac{U_{\text{пик}}}{\sqrt{2}}\]

где \(U_{\text{м}}\) - действующее значение напряжения, \(U_{\text{пик}}\) - пиковое значение напряжения.

В данном случае, пиковое значение напряжения \(U_{\text{пик}} = 150\), поэтому, подставляя в формулу, получаем:

\[U_{\text{м}} = \frac{150}{\sqrt{2}} \approx 106,07 \, \text{В}\]

Таким образом, действующее значение напряжения составляет около 106,07 В.

2. Сила тока:
Для определения силы тока в цепи, необходимо использовать формулу, связанную с законом Ома:

\[I = \frac{U}{R}\]

где \(I\) - сила тока, \(U\) - напряжение, \(R\) - сопротивление.

В данной задаче сопротивление составляет 0,5 Ом, а действующее значение напряжения, которое мы уже вычислили, равно 106,07 В. Подставляя значения в формулу, получаем:

\[I = \frac{106,07}{0,5} = 212,14 \, \text{А}\]

Таким образом, сила тока составляет примерно 212,14 А.

3. Мгновенная мощность:
Формула для расчета мгновенной мощности в электрической цепи:

\[P(t) = u(t) \times i(t)\]

где \(P(t)\) - мгновенная мощность, \(u(t)\) - переменное напряжение, \(i(t)\) - переменный ток.

В нашем случае, переменное напряжение задано уравнением \(u(t) = 150\sin(50\pi t)\). Чтобы найти мгновенную мощность в конкретный момент времени, мы должны подставить значение времени \(t\) в это уравнение. Давайте выберем конкретный момент времени, например, \(t = 0,01\) секунд.

\[P(0,01) = 150\sin(50\pi \times 0,01) \times 212,14\]

Подставляем это значение в калькулятор и получаем:

\[P(0,01) \approx 150 \times 0,5 \times 212,14 \approx 15 932,1 \, \text{Вт}\]

Таким образом, мгновенная мощность в момент времени \(t = 0,01\) секунд составляет около 15 932,1 Вт.

Это подробное и шаговое решение задачи. Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, пишите.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello