В цепь переменного тока с амплитудой напряжения Um = 95,5 В и частотой ν = 1 кГц подключен конденсатор емкостью С
В цепь переменного тока с амплитудой напряжения Um = 95,5 В и частотой ν = 1 кГц подключен конденсатор емкостью С = 5 мкФ. Какую силу тока покажет амперметр, который включен в эту цепь? Можно пренебречь сопротивлением амперметра.
Владимирович 27
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связывающие амплитудное напряжение в цепи переменного тока, емкость конденсатора и силу тока. Я рассчитаю силу тока пошагово.Шаг 1: Найдем реактивное сопротивление \(X_C\) конденсатора. Реактивное сопротивление конденсатора определяется следующей формулой:
\[X_C = \frac{1}{2 \cdot \pi \cdot \nu \cdot C}\]
Где \(\pi\) - математическая константа, равная примерно 3,14159, \(\nu\) - частота цепи переменного тока, а \(C\) - емкость конденсатора.
Подставляя значения, получаем:
\[X_C = \frac{1}{2 \cdot 3,14159 \cdot 1000 \cdot 5 \cdot 10^{-6}} \approx 31.847 \, Ом\]
Шаг 2: Рассчитаем амплитудное значение силы тока \(I_m\) в цепи переменного тока, используя формулу:
\[I_m = \frac{U_m}{|X_C|}\]
Где \(U_m\) - амплитудное напряжение в цепи переменного тока.
Подставляя значения, получаем:
\[I_m = \frac{95,5}{31.847} \approx 3.001 \, А\]
Шаг 3: Так как сопротивление амперметра пренебрежимо мало по сравнению с реактивным сопротивлением конденсатора, то амперметр будет показывать силу тока равную \(I_m\) без значительной погрешности.
Ответ: Амперметр, который включен в эту цепь переменного тока, покажет силу тока приблизительно равную 3.001 А.