Задание 2: Каковы значения тока в цепи, падения напряжения на реостате и на конденсаторе, коэффициент мощности

Тема урока: Расчет тока, падения напряжения, коэффициента мощности и мощности цепи

Инструкция: Для расчета данной задачи мы можем использовать реактивное сопротивление (Xc) и индуктивное сопротивление (XL), так как подключен конденсатор.

Шаг 1: Расчет реактивного сопротивления конденсатора (Xc).
Формула для реактивного сопротивления конденсатора:
Xc = 1 / (2 * π * f * C)
где f - частота в герцах, C - емкость в фарадах, π - математическая константа "пи".

Xc = 1 / (2 * π * 50 * 106,16e-6)

Шаг 2: Расчет общего импеданса цепи (Z).
Z = √(R^2 + (XL - Xc)^2)
где R - активное сопротивление, XL - индуктивное сопротивление, Xc - реактивное сопротивление конденсатора.

XL = 0, поскольку нет катушки индуктивности.

XL - Xc = -Xc, так как XL = 0.

Z = √(40^2 + (-Xc)^2)
Z = √(1600 + Xc^2)

Шаг 3: Расчет тока в цепи (I).
I = U / Z
где U - напряжение источника.

I = 250e-3 / √(1600 + Xc^2)

Шаг 4: Расчет падения напряжения на реостате (VR).
VR = R * I

VR = 40 * I

Шаг 5: Расчет падения напряжения на конденсаторе (VC).
VC = Xc * I

VC = Xc * I

Шаг 6: Расчет активной мощности (P), реактивной мощности (Q) и полной мощности (S).
P = U * I * cos(θ)
Q = U * I * sin(θ)
S = U * I
где θ - угол между напряжением и током в радианах.

θ = arctan(-Xc/R)

P = 250e-3 * I * cos(θ)
Q = 250e-3 * I * sin(θ)
S = 250e-3 * I

Пример: Для заданных значений R и C, рассчитайте значения тока в цепи, падения напряжения на реостате и на конденсаторе, коэффициент мощности, активную, реактивную и полную мощность цепи.

Совет: Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется ознакомиться с теорией про влияние реостата и конденсатора на электрическую цепь.

Дополнительное задание: Если вместо конденсатора подключено только активное сопротивление R, как изменятся значения падения напряжения на реостате и коэффициент мощности? Рассчитайте новые значения для R = 40 Ом.