Вопрос задан 13.06.2026 в 20:28. Предмет Физика. Спрашивает Зобнин Игорь.

Резистор сопротивлением R=100 Ом и два параллельно подключенных конденсатора ёмкостью С=40 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику с максимальным напряжением Um=220 В и частотой ν=50 Гц. Определите тепловую мощность, выделяемую в резисторе.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Тимчишин Роман.

Два одинаковых конденсатора соединены параллельно, значит их общая ёмкость:

Cобщ=C+C=2C=240мкФ=80мкФC_{\text{общ}} = C + C = 2C = 2 \cdot 40\,\text{мкФ} = 80\,\text{мкФ}

Дано:

R=100ΩR = 100\,\Omega Um=220ВU_m = 220\,\text{В} ν=50Гц\nu = 50\,\text{Гц} Cобщ=80106ФC_{\text{общ}} = 80 \cdot 10^{-6}\,\text{Ф}

Циклическая частота:

ω=2πν=2π50=100π314рад/с\omega = 2\pi \nu = 2\pi \cdot 50 = 100\pi \approx 314\,\text{рад/с}

Ёмкостное сопротивление конденсаторов:

XC=1ωCобщX_C = \frac{1}{\omega C_{\text{общ}}} XC=131480106X_C = \frac{1}{314 \cdot 80 \cdot 10^{-6}} XC39,8ΩX_C \approx 39{,}8\,\Omega

Полное сопротивление последовательной RC-цепи:

Z=R2+XC2Z = \sqrt{R^2 + X_C^2} Z=1002+39,82Z = \sqrt{100^2 + 39{,}8^2} Z=10000+1584Z = \sqrt{10000 + 1584} Z107,6ΩZ \approx 107{,}6\,\Omega

Так как напряжение дано максимальное, максимальная сила тока:

Im=UmZI_m = \frac{U_m}{Z} Im=220107,62,04АI_m = \frac{220}{107{,}6} \approx 2{,}04\,\text{А}

Действующее значение тока:

I=Im2I = \frac{I_m}{\sqrt{2}} I2,041,4141,44АI \approx \frac{2{,}04}{1{,}414} \approx 1{,}44\,\text{А}

Тепловая мощность, выделяемая в резисторе:

P=I2RP = I^2 R P=1,442100P = 1{,}44^2 \cdot 100 P207ВтP \approx 207\,\text{Вт}

Ответ:

P2,1102Вт\boxed{P \approx 2{,}1 \cdot 10^2\,\text{Вт}}

То есть в резисторе выделяется примерно 207 Вт тепловой мощности.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос