Сколько теплоты высвободится на активном сопротивлении R = 10 Ом за 3 периода колебаний, если мгновенное значение переменного напряжения на сопротивлении описывается следующим уравнением: U = 141cos(100πt) В? (Ответ округлите до целого числа).
Пошаговый ответ:
Описание:
Для решения этой задачи, мы должны использовать закон Джоуля-Ленца, который говорит, что тепловая выработка на активном сопротивлении эквивалентна произведению силы тока на квадрат сопротивления и времени.
В данной задаче у нас задано сопротивление R=10 Ом и переменное напряжение U=141cos(100πt) В. Мы должны определить количество теплоты, которое высвободится за 3 периода колебаний.
Для начала, нам нужно найти силу тока, используя закон Ома. Сила тока (I) равна отношению напряжения (U) к сопротивлению (R). То есть I = U/R.
Теперь нам нужно вычислить среднее значение переменного напряжения за один период колебаний. Поскольку напряжение может быть описано как U = U0cos(ωt), где U0 — максимальное значение напряжения, а ω — угловая частота, мы должны знать, что среднее значение cos(ωt) за полный период колебаний равно нулю.
Следовательно, среднее значение cos(100πt) за один период равно нулю, и среднее значение напряжения U за один период также равно нулю.
Теперь, когда у нас есть значение среднего напряжения, мы можем найти значение средней силы тока, используя закон Ома. Значение средней силы тока равно нулю, так как значение среднего напряжения равно нулю.
Таким образом, тепловое высвобождение на активном сопротивлении R = 10 Ом за 3 периода колебаний будет равно нулю.
Пример использования:
Задача: Сколько теплоты высвободится на активном сопротивлении R=10 Ом за 3 периода колебаний, если мгновенное значение переменного напряжения на сопротивлении описывается следующим уравнением: U = 141cos(100πt) В?
Решение: Согласно закону Джоуля-Ленца, тепловое высвобождение равно нулю, так как среднее значение переменного напряжения за один период колебаний равно нулю.
Совет:
Для лучшего понимания теплового высвобождения на активном сопротивлении, полезно вспомнить основные понятия закона Ома и умение работать с тригонометрическими функциями.
Задание для закрепления:
Найдите количество теплоты, высвободившейся на активном сопротивлении R=5 Ом за 4 периода колебаний, если мгновенное значение переменного напряжения на сопротивлении описывается уравнением: U = 50cos(πt) В. (Ответ округлите до целого числа.)