Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?
Решение
Запишем закон Ома для цепи переменного тока:
I
=
U
Z
Z – полное сопротивление цепи, которое складывается из активного и реактивного сопротивлений.
Z
=
√
R
2
+
X
c
2
X
c
=
1
2
π
ϑ
C
Найдем полное сопротивление, подставив в формулу данные из условия:
X
=
1
2
⋅
3
.
14
⋅
50
⋅
1
⋅
10
−
6
=
3
,
18
к
О
м
Z
=
√
1
2
⋅
10
6
+
(
3
,
2
)
2
⋅
10
6
=
3
,
3
к
О
м
Далее по действующему значению напряжения найдем амплитудное:
U
A
=
U
д
⋅
√
2
=
220
⋅
√
2
=
311
В
Теперь подставим апмлитудное значение напряжения в выражение для закона Ома и вычислим силу тока:
Тут везде одна формула, которая выводится из равенства давления в жидкости. Так как давление на оба поршня одинаковое, то получаем уравнение: P1=P2. Давление равно силе, делённой на площадь P=F/S, подставляем и получаем: F1/S1=F2/S2; => F1/F2=S1/S2; То есть получили, что отношение сил, действующих на поршни равно отношению их площадей. Или проще говоря, во сколько раз меньше площадь поршня, во столько же раз меньше нужна сила, действующая на него, чтобы уравновесить силу, действующую на больший поршень. 1) Выигрыш в силе равен отношению площадей поршней, большого к малому. k=50/2=25 раз. 2) Если выигрыш в силе 12 раз, то сила на больший поршень будет в 12 раз больше, чем на малый. Fб=50*12=600 Н. 3) Давление на малый поршень равно P=F/S; P=100/(5*10^-4); P=200 кН. В жидкости давление везде одинаковое, поэтому на большой поршень будет точно такое же давление.
Объяснение:
Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?
Решение
Запишем закон Ома для цепи переменного тока:
I
=
U
Z
Z – полное сопротивление цепи, которое складывается из активного и реактивного сопротивлений.
Z
=
√
R
2
+
X
c
2
X
c
=
1
2
π
ϑ
C
Найдем полное сопротивление, подставив в формулу данные из условия:
X
=
1
2
⋅
3
.
14
⋅
50
⋅
1
⋅
10
−
6
=
3
,
18
к
О
м
Z
=
√
1
2
⋅
10
6
+
(
3
,
2
)
2
⋅
10
6
=
3
,
3
к
О
м
Далее по действующему значению напряжения найдем амплитудное:
U
A
=
U
д
⋅
√
2
=
220
⋅
√
2
=
311
В
Теперь подставим апмлитудное значение напряжения в выражение для закона Ома и вычислим силу тока:
I
A
=
U
A
Z
=
311
3
,
3
⋅
10
3
=
0
,
09
А
ответ: 0,09 А.
Так как давление на оба поршня одинаковое, то получаем уравнение: P1=P2.
Давление равно силе, делённой на площадь P=F/S, подставляем и получаем:
F1/S1=F2/S2; => F1/F2=S1/S2; То есть получили, что отношение сил, действующих на поршни равно отношению их площадей. Или проще говоря, во сколько раз меньше площадь поршня, во столько же раз меньше нужна сила, действующая на него, чтобы уравновесить силу, действующую на больший поршень.
1) Выигрыш в силе равен отношению площадей поршней, большого к малому. k=50/2=25 раз.
2) Если выигрыш в силе 12 раз, то сила на больший поршень будет в 12 раз больше, чем на малый. Fб=50*12=600 Н.
3) Давление на малый поршень равно P=F/S;
P=100/(5*10^-4);
P=200 кН.
В жидкости давление везде одинаковое, поэтому на большой поршень будет точно такое же давление.