Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12473
2020-01-08 
Электрический прибор П подключен к сети переменного тока с напряжением 220 В через конденсатор емкостью $C = 0,5 мкФ$ (рис.). Амперметр показывает ток $I = 0,01 А$, показание вольтметра - $U =180 В$. Найти мощность, потребляемую от сети прибором. Считать амперметр и вольтметр идеальными.
Решение:
Найдем сначала действующее значение напряжения на конденсаторе:
$U_{C} = IX_{C} = I \frac{1}{2 \pi \nu C} = 63,7 В$
(здесь $\nu = 50 Гц$ - частота колебаний переменного тока в сети). Теперь нарисуем векторную диаграмму токов и напряжений для данной цепи (рис.). Из диаграммы легко найти сдвиг фаз $\phi$ между током $I$ и напряжением $U_{0}$:
$\phi = 90^{ \circ} - arccos \alpha = 90^{ \circ} - arccos \frac{U_{0}^{2} + U_{C}^{2} - U^{2} }{2U_{0}U_{C} } \approx 46^{ \circ}$.
Активная мощность, потребляемая прибором П, равна активной мощности, которая выделяется во всей цепи (в конденсаторе тепло не выделяется), т. е.
$P = U_{0}I \cos \phi \approx 1,53 Вт$.
Электрический прибор П подключен к сети переменного тока с напряжением 220 В через конденсатор емкостью $C = 0,5 мкФ$ (рис.). Амперметр показывает ток $I = 0,01 А$, показание вольтметра - $U =180 В$. Найти мощность, потребляемую от сети прибором. Считать амперметр и вольтметр идеальными.
Решение:
Найдем сначала действующее значение напряжения на конденсаторе:
$U_{C} = IX_{C} = I \frac{1}{2 \pi \nu C} = 63,7 В$
(здесь $\nu = 50 Гц$ - частота колебаний переменного тока в сети). Теперь нарисуем векторную диаграмму токов и напряжений для данной цепи (рис.). Из диаграммы легко найти сдвиг фаз $\phi$ между током $I$ и напряжением $U_{0}$:
$\phi = 90^{ \circ} - arccos \alpha = 90^{ \circ} - arccos \frac{U_{0}^{2} + U_{C}^{2} - U^{2} }{2U_{0}U_{C} } \approx 46^{ \circ}$.
Активная мощность, потребляемая прибором П, равна активной мощности, которая выделяется во всей цепи (в конденсаторе тепло не выделяется), т. е.
$P = U_{0}I \cos \phi \approx 1,53 Вт$.
