1) Каково активное напряжение при входном напряжении U=12 В, сопротивлении R=239 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости
1) Каково активное напряжение при входном напряжении U=12 В, сопротивлении R=239 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости C=9,8 мкФ и частоте f=1172 Гц? (ответ записать в [В] с точностью до десятых)
2) Какова добротность контура при сопротивлении R=466 Ом, индуктивности L=50 мГн и ёмкости C=8,3 мкФ?
3) Какая емкость в [мкФ] должна быть вставлена в схему при сопротивлении R=238 Ом, индуктивности L=61 мГн и частоте f=1022 Гц, чтобы она работала в режиме резонанса?
4) Какова полная мощность схемы при входном напряжении U=31 В, сопротивлении R=106 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости C=9,8 мкФ и частоте f=1372 Гц?
24.11.2023 18:38
Описание:
1) Для нахождения активного напряжения в данном случае, мы должны использовать формулу:
U = √(R^2 + (ωL - 1 / ωC)^2),
где U - входное напряжение, R - сопротивление, L - индуктивность, C - ёмкость и ω - угловая частота.
Подставляя известные значения, мы получаем:
U = √(239^2 + (2π * 1172 * 0.038 - 1 / (2π * 1172 * 0.0098))^2).
В результате получаем значение активного напряжения, округленное до десятых.
2) Добротность контура в данном случае может быть найдена с помощью формулы:
Q = ωL / R,
где Q - добротность, R - сопротивление и L - индуктивность.
Подставляя известные значения, мы получаем:
Q = 2π * 1172 * 0.05 / 466.
В результате получаем значение добротности контура.
3) Чтобы схема работала в режиме резонанса, реактивные сопротивления индуктивности и ёмкости должны взаимно компенсироваться, т.е. ωL = 1 / ωC.
Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти ωC:
ωC = 1 / (2π * 1022 * 0.061).
Затем, зная значение ωC, мы можем найти ёмкость C, подставив значение ωC в формулу:
C = 1 / (2π * 1022 * ωC).
4) Для нахождения полной мощности схемы, мы можем использовать формулу:
P = U^2 / R,
где P - полная мощность, U - входное напряжение и R - сопротивление.
Подставляя известные значения, мы получаем:
P = 31^2 / 106.
В результате получаем значение полной мощности схемы.
Демонстрация:
1) Задача 1: Найдите активное напряжение при входном напряжении U=12 В, сопротивлении R=239 Ом, индуктивности L=38 мГн, ёмкости C=9,8 мкФ и частоте f=1172 Гц.
Совет:
- Перед решением задач по электрическим цепям переменного тока, убедитесь, что вы понимаете основные формулы и их применение.
- Помните, что величины должны быть выражены в одних и тех же единицах измерения для правильного решения задачи.
Задача для проверки:
2) Найдите активное напряжение при входном напряжении U=20 В, сопротивлении R=356 Ом, индуктивности L=42 мГн, ёмкости C=11,2 мкФ и частоте f=980 Гц.
Разъяснение: Активное напряжение в электрической цепи рассчитывается с использованием формулы:
V = U√(1 + (2πfL - 1/(2πfC))^2)
Где:
- V - активное напряжение в [В]
- U - входное напряжение в [В]
- f - частота в [Гц]
- L - индуктивность в [Гн]
- C - емкость в [Ф]
Для задачи 1):
U = 12 В
R = 239 Ом
L = 38 мГн
C = 9,8 мкФ
f = 1172 Гц
Подставляя данные в формулу, получаем:
V = 12√(1 + (2π * 1172 * 38 * 10^(-3) - 1/(2π * 1172 * 9.8 * 10^(-6)))^2)
Вычисляя данное выражение, получаем:
V ≈ 6.7 В
Ответ: Активное напряжение составляет около 6.7 В.
Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется ознакомиться с основами электрических цепей, включая активное и реактивное напряжение, формулы для их расчета и взаимосвязь сопротивления, индуктивности, емкости и частоты.
Практика: В каком случае активное напряжение будет максимальным в электрической цепи с входным напряжением U=10 В, сопротивлением R=100 Ом, индуктивностью L=10 мГн и ёмкостью C=20 мкФ? (ответ записать в [В] с точностью до десятых)