Яку амплітуду сили струму в колі маємо, якщо встановити послідовно з джерелом змінного струму з напругою 110В конденсатор ємністю 50мкФ, котушку з індуктивністю 200мГн і активним опором 4 Ом, при частоті змінного струму 100 Гц? Також, визначте частоту змінного струму, при якій в цьому контурі відбувається резонанс напруг.
Максик
Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу, связывающую амплитуду тока в контуре \(I\) с напряжением и характеристиками его элементов. Данная формула выглядит следующим образом:
\[I = \frac{U}{\sqrt{R^2 + \left(\omega L - \frac{1}{\omega C}\right)^2}}\]
Где:
\(I\) - амплитуда тока (А)
\(U\) - напряжение источника (В)
\(R\) - активное сопротивление контура (Ом)
\(L\) - индуктивность катушки (Гн)
\(C\) - емкость конденсатора (Ф)
\(\omega\) - угловая частота (рад/с)
В данной задаче известны значения всех параметров, поэтому мы можем их подставить в формулу и рассчитать значение амплитуды тока. Для начала переведем единицы измерения:
50 мкФ = 0.000050 Ф
200 мГн = 0.000200 Гн
100 Гц = 100 * 2π рад/с ≈ 628 рад/с
Теперь подставим значения в формулу:
\[I = \frac{110}{\sqrt{4^2 + \left(628 * 0.000200 - \frac{1}{628 * 0.000050}\right)^2}}\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[I ≈ 9.16 A\]
Таким образом, амплитуда силы тока в этом контуре составляет около 9.16 А.
Для определения частоты змінного струму, при якій в цьому контурі відбувається резонанс напруг, можно воспользоваться формулой для резонансной частоты:
\[\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}\]
Где:
\(\omega_0\) - резонансная частота (рад/с)
Подставим значения из условия задачи:
\[C = 0.000050 Ф\]
\[L = 0.000200 Гн\]
Выполняем вычисления:
\[\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{0.000200 * 0.000050}}\]
\[\omega_0 ≈ 3162 рад/с\]
Таким образом, резонансная частота для данного контура составляет около 3162 рад/с.
\[I = \frac{U}{\sqrt{R^2 + \left(\omega L - \frac{1}{\omega C}\right)^2}}\]
Где:
\(I\) - амплитуда тока (А)
\(U\) - напряжение источника (В)
\(R\) - активное сопротивление контура (Ом)
\(L\) - индуктивность катушки (Гн)
\(C\) - емкость конденсатора (Ф)
\(\omega\) - угловая частота (рад/с)
В данной задаче известны значения всех параметров, поэтому мы можем их подставить в формулу и рассчитать значение амплитуды тока. Для начала переведем единицы измерения:
50 мкФ = 0.000050 Ф
200 мГн = 0.000200 Гн
100 Гц = 100 * 2π рад/с ≈ 628 рад/с
Теперь подставим значения в формулу:
\[I = \frac{110}{\sqrt{4^2 + \left(628 * 0.000200 - \frac{1}{628 * 0.000050}\right)^2}}\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[I ≈ 9.16 A\]
Таким образом, амплитуда силы тока в этом контуре составляет около 9.16 А.
Для определения частоты змінного струму, при якій в цьому контурі відбувається резонанс напруг, можно воспользоваться формулой для резонансной частоты:
\[\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}\]
Где:
\(\omega_0\) - резонансная частота (рад/с)
Подставим значения из условия задачи:
\[C = 0.000050 Ф\]
\[L = 0.000200 Гн\]
Выполняем вычисления:
\[\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{0.000200 * 0.000050}}\]
\[\omega_0 ≈ 3162 рад/с\]
Таким образом, резонансная частота для данного контура составляет около 3162 рад/с.
Знаешь ответ?