Промышленная частота цепи составляет 50 Гц, сила тока и напряжения равны соответственно: I = 5 А, U = 60 В, индуктивность L = 1 Гн. Используя данные предыдущей задачи известно, что в схеме присутствует только индуктивная составляющая реактивной мощности. Найдите: 1) активное сопротивление цепи;
2) реактивно-индуктивное сопротивление цепи;
3) полное сопротивление цепи
Объяснение:
Поскольку сопротивление одного резистора
R₁ = 1 Ом,
то при последовательном соединении мы не можем получить
Rобщ = 10 / 12 Ом < 1 Ом
Может быть резисторы соединены параллельно?
При параллельном соединении одинаковых сопротивлений
Rобщ = R₁ / n
Имеем:
10 / 12 = 1 / n
n = 12/10 = 1,2 - тоже не годится (поскольку n - дробное)
Значит, соединение должно быть смешанным.
Рассмотрим ситуацию:
В верхней ветви X резисторов, в нижней Y - резисторов
Тогда
Rобщ = X·Y / (X+Y)
10 / 12 = X·Y / (X+Y)
или
5 / 6 = X·Y / (X+Y)
Получаем:
X·Y = 5
X + Y = 6
Решая данную систему, получаем:
X = 1
Y = 5
То есть в верхней ветви 1 резистор,
а в нижней 5 резисторов.
Проверим:
Rобщ = 1·5 / (1+5) = 5 / 6 ≡ 10 / 12 Ом
Необходимо 6 резисторов.
T = 2*пи*корень квадратный (L / g)
для первого маятника T1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g) (1)
для второго T2 = 2*пи*корень квадратный (L2 / g) (2)
С другой стороны Т1 = t / n1 и Т2 = t / n2
подставляя значения периодов маятников в формулы (1) и (2), получаем
t / n1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g), выразим время t = 2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g)
аналогично время второго t = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g), так как время колебаний одно и тоже, то
2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g) = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g) или
n1*корень квадратный (L1 / g) = n2*корень квадратный (L2 / g)
n1 / n2 = корень квадратный ( L2 / L1) или L2 / L1 = (n1)^2 / (n2)^2. (3)
так число колебаний второго маятника больше, чем первого, то длина второго больше первого, т. е.
L2 - L1 = 0,48, отсюда L2 = 0,48 + L1, подставляя это выражение в формулу (3) получим следующее
L1 = 0,48*n2^2 / (n1^2 - n2^2) = 0.27м тогда L2 = 0,48 + 0,27 =0,75м