Скачать презентацию по физике Тема R C L в Скачать презентацию по физике Тема R C L в

Решение задач на инд. и емк. сопр-е.ppt

  • Количество слайдов: 14

Презентация по физике Тема: R, C, L в цепи переменного тока Вопросы: Решение задач Презентация по физике Тема: R, C, L в цепи переменного тока Вопросы: Решение задач на расчет цепей, содержащих активное, индуктивное или емкостное сопротивление

RCL в цепи переменного тока - 2 @ Краснополянская школа № 1 Домнин Константин RCL в цепи переменного тока - 2 @ Краснополянская школа № 1 Домнин Константин Михайлович 2006 год

Решение задач на расчет цепей, содержащих активное, индуктивное или емкостное сопротивление Решение задач на расчет цепей, содержащих активное, индуктивное или емкостное сопротивление

Решение задач на расчет цепей Задача 1: Определить амплитудное значение напряжения квартирной электропроводки Дано: Решение задач на расчет цепей Задача 1: Определить амплитудное значение напряжения квартирной электропроводки Дано: Решение: Uд = 220 В Um = ? Ответ: Амплитудное значение напряжения равно 311 В

Решение задач на расчет цепей Задача 2: Какова емкость конденсатора, если на частоте 20 Решение задач на расчет цепей Задача 2: Какова емкость конденсатора, если на частоте 20 к. Гц он обладает сопротивлением 10 Ом? Дано: Си = 20 к. Гц Решение: 2*104 Гц XС = 10 Ом С=? Ответ: Емкость конденсатора 0, 8 мк. Ф

Решение задач на расчет цепей Задача 3: На лампочке написано: 25 Вт, 36 В. Решение задач на расчет цепей Задача 3: На лампочке написано: 25 Вт, 36 В. Какой конденсатор нужно включить последовательно с лампой, чтобы использовать ее на 220 В Дано: Р = 25 Вт Решение: Если последовательно с лампой включить конденсатор, то на нем будет падение напряжения, зависящее от емкостного сопротивления конденсатора: U 1 = 36 В U 2 = 220 В Определим падение напряжения на конденсаторе: С=? Емкость конденсатора можно найти по формуле: Ток, протекающий через лампу, можно найти, используя данные Емкостное сопротивление можно найти из формулы (1):

Решение задач на расчет цепей Зная емкостное сопротивление, найдем емкость конденсатора: Ответ: Емкость конденсатора Решение задач на расчет цепей Зная емкостное сопротивление, найдем емкость конденсатора: Ответ: Емкость конденсатора 12 мк. Ф ! Указанный способ гашения напряжения гораздо экономичней, чем с помощью активной нагрузки – ведь на конденсаторе не выделяется тепло и электросчетчик (активной энергии) не считает реактивную (емкостную) мощность и работу Поэтому в некоторых случаях мы вполне можем заменить трансформатор конденсатором (учитывая его рабочее напряжение)

Решение задач на расчет цепей Задача 4: На какой частоте сопротивление конденсатора емкостью 1 Решение задач на расчет цепей Задача 4: На какой частоте сопротивление конденсатора емкостью 1 мк. Ф равно сопротивлению катушки с индуктивностью 50 м. Гн? Дано: Си С = 1 мк. Ф 10 -6 Ф L = 50 м. Гн XC = X L Решение: Запишем формулы емкостного и индуктивного сопротивлений: 5*10 -2 Гн -? По условию задачи они равны: Отсюда находим частоту: Ответ: Сопротивления равны на частоте 712, 25 Гц

Решение задач на расчет цепей Из решения данной задачи можно сделать важный вывод ! Решение задач на расчет цепей Из решения данной задачи можно сделать важный вывод ! В задаче мы выяснили, что равенство индуктивного и емкостного сопротивлений достигается на частоте: С другой стороны резонансная частота колебательного контура вычисляется по формуле: Мы видим, что формулы совершенно одинаковы ! ВЫВОД : Резонанс в LC цепи (колебательном контуре) достигается при равенстве емкостного и индуктивного сопротивления цепи

Решение задач на расчет цепей Задача 5: Конденсатор включен в цепь переменного тока стандартной Решение задач на расчет цепей Задача 5: Конденсатор включен в цепь переменного тока стандартной частоты с напряжением 220 В. Какова емкость конденсатора, если сила тока в цепи 2, 5 А. Дано: I = 2, 5 A U = 220 В = 50 Гц С-? Решение: Емкость конденсатора можно найти, используя формулу емкостного сопротивления: Емкостное сопротивление найдем по закону Ома: Тогда емкость конденсатора: Ответ: Емкость конденсатора 36 мк. Ф

Решение задач на расчет цепей Задача 6: Цепь питается от генератора тока регулируемой частоты. Решение задач на расчет цепей Задача 6: Цепь питается от генератора тока регулируемой частоты. При некоторой частоте лампы Л 1 и Л 2 горят одинаково. Как изменится накал ламп, если частоту увеличить? Уменьшить? Л 1 Л 2 ~ Пояснение: Проанализируйте частотные свойства элементов цепи

Решение задач на расчет цепей Задача 7: В цепь напряжением 220 В стандартной частоты Решение задач на расчет цепей Задача 7: В цепь напряжением 220 В стандартной частоты включен конденсатор емкостью 5 мк. Ф. Запишите уравнения напряжений и токов в конденсаторе Дано: С = 5 мк. Ф U = 220 В = 50 Гц U(t) - ? I(t) - ? Си 5*10 -6 Ф Решение: В случае емкостного сопротивления токи и напряжения в цепи описываются следующими формулами: Ток опережает напряжение на Чтобы записать уравнение для напряжения необходимо найти Um и Тогда уравнение изменения напряжения будет иметь вид:

Решение задач на расчет цепей Для записи уравнения для тока необходимо вычислить Im Тогда Решение задач на расчет цепей Для записи уравнения для тока необходимо вычислить Im Тогда уравнения для тока будет иметь вид: Ответ: Напряжение и ток на конденсаторе будут изменяться по законам:

Решение задач на расчет цепей Задачи для самостоятельного решения: 1. Как изменится сила тока, Решение задач на расчет цепей Задачи для самостоятельного решения: 1. Как изменится сила тока, протекающего через конденсатор при уменьшении частоты тока в 3 раза 2. Катушка с ничтожно малым активным сопротивлением включена в цепь переменного тока частотой 50 Гц. При напряжении 125 В сила тока равна 2, 5 А. Какова индуктивность катушки? 3. В цепь переменного тока включены последовательно конденсатор, катушка без сердечника и лампа накаливания. При постепенном введении сердечника лампа сначала горит все ярче, а затем накал нити начинает уменьшаться. Почему?