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:
1. t = 47 C T = 273 + 47 = 320 K N = 10⁵ одноатомных молекул k = 1.38·10⁻²³ Дж на град E = 3/2*1.38·10⁻²³*10⁵*320 = 6,62·10²·10⁻²³·10⁵ = 6,62·10⁻¹⁶ Дж Только это не кинетическая энергия 10 в 5 степени атомов при температуре (атомы температуры не имеют)... это внутренняя энергия газа (при температуре 47 градусов по Цельсию), определяемая кинетической энергией одноатомных молекул этого газа. Коряво как-то задача сформулирована... И непонятно, по Цельсию или по Кельвину эта температура дана. Потому что если по Кельвину, то величина будет меньше Е' = 6,62·10⁻¹⁶·47/320 = 9.72·10⁻¹⁷ Дж 2. Поскольку средняя кинетическая энергия пропорциональна температуре, и поскольку T₂ = T₁ - 0,3*Т₁ = 0,7*Т₁ = Т₁/1,43 можно сказать, что при уменьшении абсолютной температуры газа неона, средняя кинетическая энергия его молекул уменьшается в 1,43 раза (или, что то же самое, составляет 70% от первоначальной).
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.
t = 47 C
T = 273 + 47 = 320 K
N = 10⁵ одноатомных молекул
k = 1.38·10⁻²³ Дж на град
E = 3/2*1.38·10⁻²³*10⁵*320 = 6,62·10²·10⁻²³·10⁵ = 6,62·10⁻¹⁶ Дж
Только это не кинетическая энергия 10 в 5 степени атомов при температуре (атомы температуры не имеют)... это внутренняя энергия газа (при температуре 47 градусов по Цельсию), определяемая кинетической энергией одноатомных молекул этого газа.
Коряво как-то задача сформулирована...
И непонятно, по Цельсию или по Кельвину эта температура дана.
Потому что если по Кельвину, то величина будет меньше
Е' = 6,62·10⁻¹⁶·47/320 = 9.72·10⁻¹⁷ Дж
2.
Поскольку средняя кинетическая энергия пропорциональна температуре, и поскольку
T₂ = T₁ - 0,3*Т₁ = 0,7*Т₁ = Т₁/1,43
можно сказать, что при уменьшении абсолютной температуры газа неона, средняя кинетическая энергия его молекул уменьшается в 1,43 раза (или, что то же самое, составляет 70% от первоначальной).