Какое максимальное напряжение на конденсаторе U (кВ) можно рассчитать, если прошло не менее 56 секунд после выключения телевизора, при этом емкость конденсатора составляет C=4*10^-6 Ф, сопротивление резистора R=5*10^6 Ом и начальное напряжение Uо=25 кВ?
Алгебра11 классЭлектрические цепи с конденсаторамимаксимальное напряжение на конденсаторерасчет напряженияемкость конденсаторасопротивление резистораначальное напряжениеалгебра 11 классфизика конденсаторовэлектрические цепиформулы для конденсатороввремя разряда конденсатора
Для решения данной задачи нам нужно использовать формулу для напряжения на конденсаторе в RC-цепи, которая описывает процесс разрядки конденсатора:
Формула: U(t) = Uо * e^(-t/(R*C))
Где:
Теперь подставим известные значения:
Теперь можем рассчитать постоянную времени τ (тау),которая равна R*C:
τ = R * C = 5 * 10^6 Ом * 4 * 10^-6 Ф = 20 секунд.
Теперь подставим все значения в формулу:
U(56) = 25000 * e^(-56/20).
Сначала рассчитаем экспоненту:
-56/20 = -2.8,
e^(-2.8) ≈ 0.06081 (можно использовать калькулятор для точного значения).
Теперь подставим это значение в формулу:
U(56) ≈ 25000 * 0.06081 ≈ 1520.25 В.
Переведем это значение в киловольты:
U(56) ≈ 1.52 кВ.
Ответ: Максимальное напряжение на конденсаторе через 56 секунд после выключения телевизора составляет примерно 1.52 кВ.