Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12308
2019-12-31 
В схеме, приведенной на рисунке, диод Д и катушка с индуктивностью $L$ в момент времени $t = 0$ при помощи ключа К подключаются к источнику переменного напряжения $u = U_{м} \cos \omega t$. Определить силу тока в катушке как функцию времени, построить график этой функции. Диод и катушку считать идеальными. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
Решение:
После замыкания ключа диод будет открыт, и ток в катушке будет определяться приложенным напряжением. Из условия $U_{м} \cos \omega t = Li^{ \prime}$ находим:
$i= \frac{U_{м} }{ \omega L} \sin \omega t$.
В момент времени $t_{1} = \frac{ \pi }{ \omega}$ ($\omega t_{1} = \pi$) ток в катушке станет равным нулю. С этого момента и до момента времени $t_{2} = \frac{З \pi}{2 \omega}$ ток будет оставаться равным нулю, поскольку диод будет закрыт - на нем будет отрицательное напряжение. В момент $t_{2}$ диод снова откроется. В дальнейшем напряжение на катушке будет меняться со временем по закону
$u = U_{м} \cos \left ( \omega t + \frac{3}{2} \pi \right ) = U_{м} \sin \omega t$.
Ток в катушке будет меняться по закону
$i = \frac{U_{м}}{ \omega L } (1 - \cos \omega t)$
(тут учтено, что при $t = t_{2}$ $I = 0$).
На рисунке приведены графики $u(t)$ и $i(t)$.
В схеме, приведенной на рисунке, диод Д и катушка с индуктивностью $L$ в момент времени $t = 0$ при помощи ключа К подключаются к источнику переменного напряжения $u = U_{м} \cos \omega t$. Определить силу тока в катушке как функцию времени, построить график этой функции. Диод и катушку считать идеальными. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
Решение:
После замыкания ключа диод будет открыт, и ток в катушке будет определяться приложенным напряжением. Из условия $U_{м} \cos \omega t = Li^{ \prime}$ находим:
$i= \frac{U_{м} }{ \omega L} \sin \omega t$.
В момент времени $t_{1} = \frac{ \pi }{ \omega}$ ($\omega t_{1} = \pi$) ток в катушке станет равным нулю. С этого момента и до момента времени $t_{2} = \frac{З \pi}{2 \omega}$ ток будет оставаться равным нулю, поскольку диод будет закрыт - на нем будет отрицательное напряжение. В момент $t_{2}$ диод снова откроется. В дальнейшем напряжение на катушке будет меняться со временем по закону
$u = U_{м} \cos \left ( \omega t + \frac{3}{2} \pi \right ) = U_{м} \sin \omega t$.
Ток в катушке будет меняться по закону
$i = \frac{U_{м}}{ \omega L } (1 - \cos \omega t)$
(тут учтено, что при $t = t_{2}$ $I = 0$).
На рисунке приведены графики $u(t)$ и $i(t)$.
