2019-11-09
На рис. показана цепь переменного синусоидального тока. В каком случае ток $I$ не зависит от величины напряжения $U$?
Решение:
Через катушку идет ток
$I_{L} = \frac{U}{ \omega L}$,
а через конденсатор - ток
$I_{C} = \frac{U}{ \frac{1}{ \omega C} } = U \omega C$.
Но первый нз них на $90^{ \circ}$ отстает от $U$, а второй на $90^{ \circ}$ опережает $U$. Значит, фазы этих токов противоположны и, следовательно,
$I = I_{L} - I_{C} = U \left ( \frac{1}{ \omega L} - \omega C \right )$.
Из полученного выражения видно, что $I$ не зависит от $U$ лишь тогда, когда
$\frac{1}{ \omega L} = \omega C$.
В этом случае $I = 0$ при любом напряжении $U$.
Следовательно, ток идет лишь в контуре ALBCA. Это объясняется тем, что в такой идеализированной цепи омические сопротивления на участках ALB а АСВ равны нулю. Практически такие сопротивления всегда отличны от нуля, но если они очень малы, то ток $I$ незначителен по сравнению с токами $I_{L}$ и $I_{C}$?.