Давайте разберемся с данными и найдем значения R, UL, Vr, C, I, Q, P и S. У нас есть следующие параметры:
- f = 50 Гц (частота)
- L = 0,05 Гн (индуктивность)
- z = 80 Ом (импеданс)
- V = 100 В (напряжение источника)
- Uc = 50 В (напряжение на конденсаторе)
Теперь начнем по порядку:
1. Находим R (сопротивление):
Импеданс z в цепи с резистором и индуктивностью можно выразить как:
z = √(R² + (XL)²),
где XL = 2 * π * f * L - индуктивное сопротивление. Сначала найдем XL:
- XL = 2 * π * 50 * 0,05 = 15,71 Ом.
Теперь подставим XL в формулу для z:
Теперь возведем обе стороны в квадрат:
- 80² = R² + 15,71²
- 6400 = R² + 246,9441
- R² = 6400 - 246,9441 = 6153,0559
- R = √6153,0559 ≈ 78,4 Ом.
2. Находим UL (напряжение на индуктивности):
UL = I * L, где I - ток. Сначала найдем ток I:
- I = V / z = 100 / 80 = 1,25 А.
Теперь подставим I в формулу для UL:
- UL = 1,25 * 0,05 = 0,0625 В или 62,5 В.
3. Находим Vr (напряжение на резисторе):
Vr = I * R:
4. Находим C (емкость):
Для нахождения емкости C используем формулу:
- Uc = I / (2 * π * f * C).
Подставим известные значения:
- 50 = 1,25 / (2 * π * 50 * C).
Решаем уравнение для C:
- C = 1,25 / (2 * π * 50 * 50) ≈ 0,0004 Ф или 400 мкФ.
5. Находим Q (заряд):
Q = C * Uc:
- Q = 0,0004 * 50 = 0,02 Кл.
6. Находим P (активная мощность):
P = I² * R:
- P = (1,25)² * 78,4 ≈ 98,125 Вт.
7. Находим S (полная мощность):
S = V * I:
Теперь у нас есть все необходимые значения:
- R ≈ 78,4 Ом
- UL ≈ 62,5 В
- Vr ≈ 98 В
- C ≈ 400 мкФ
- I ≈ 1,25 А
- Q ≈ 0,02 Кл
- P ≈ 98 Вт
- S ≈ 125 ВА