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?

Физика 11 класс Электрические цепи переменного тока определение напряжения действующее значение напряжения конденсатор ёмкость заряженный конденсатор источник постоянного тока катушка индуктивности пренебрежение сопротивлением Новый

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.

1. Определение максимального напряжения на конденсаторе:

   Когда конденсатор заряжается, он достигает максимального напряжения, которое можно рассчитать по формуле:

   U_max = I_max / (ωC)

   где:

   • I_max - максимальная сила тока (1,2 мА = 0,0012 А),
   • C - ёмкость конденсатора (45 мкФ = 45 * 10^(-6) Ф),
   • ω - угловая частота, которую мы можем найти по формуле ω = 1 / √(LC).
2. Расчет угловой частоты:

   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.

3. Подстановка в формулу для U_max:

   После нахождения ω, подставляем его в формулу для U_max:

   U_max = I_max / (ωC)

   Таким образом, мы получим максимальное напряжение на конденсаторе.

4. Определение действующего значения напряжения:

   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.