Как можно определить действующее значение напряжения U в контуре, состоящем из конденсатора с ёмкостью С = 45 мкФ, который был заряжен от источника постоянного тока с максимальной силой тока I = 1,2 мА, и катушки индуктивностью L = 2 мГн, если пренебречь активным сопротивлением катушки?
Физика11 классЭлектрические цепи переменного токаопределение напряжениядействующее значение напряженияконденсаторёмкостьзаряженный конденсатористочник постоянного токакатушка индуктивностипренебрежение сопротивлением
Для определения действующего значения напряжения U в контуре, состоящем из конденсатора и катушки, необходимо учитывать, что в данном случае мы имеем дело с колебательным контуром. Давайте разберем шаги, которые помогут нам найти это значение.
Когда конденсатор заряжается, он достигает максимального напряжения, которое можно рассчитать по формуле:
U_max = I_max / (ωC)
где:
Теперь найдем угловую частоту ω:
ω = 1 / √(L * C)
где L = 2 мГн = 2 * 10^(-3) Гн.
Подставляем значения:
ω = 1 / √(2 * 10^(-3) * 45 * 10^(-6))
Теперь вычисляем значение под корнем и затем сам корень, чтобы получить ω.
После нахождения ω, подставляем его в формулу для U_max:
U_max = I_max / (ωC)
Таким образом, мы получим максимальное напряжение на конденсаторе.
Действующее значение напряжения U будет равно:
U = U_max / √2
Это связано с тем, что в синусоидальных колебаниях действующее значение равно максимальному делённому на корень из двух.
В результате выполнения всех этих шагов, вы сможете определить действующее значение напряжения U в контуре. Не забудьте тщательно провести все вычисления, чтобы получить точный результат.