Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12879
2020-02-08 
Схема, изображенная на рисунке подключена к сети (220 В, 50 Гц). Емкость конденсатора $C = 0,01 мкФ$, диоды можно считать идеальными. Какой ток покажет миллиамперметр магнитоэлектрической системы, предназначенный для постоянного тока? До какого напряжения зарядился бы еще один конденсатор емкостью $C$ если бы его включили вместо миллиамперметра
Решение:
При подключении в сеть переменного напряжения конденсатор в схеме заряжается через один из диодов до максимального значения напряжения, т.е. до амплитудного, равного $U_{0} = 220 \sqrt{2} В = 310 В$ и полностью разряжается через другой диод и сопротивление измерительного прибора. При этом каждый раз через прибор протекает заряд $q = CU_{0}$ и средний ток через прибор составляет $I_{ср} = qf = СU_{0}f = 0,15 мА$. Имени > это значение и покажет прибор магнитоэлектрической системы - отклонение стрелки у такого прибора определяется средним вращающим моментом, действующим на катушку с током в магнитном поле. (Прибор другой системы, например, электромагнитной у которого отклонение стрелки определяется "втягиванием" кусочка ферромагнетика в неоднородное магнитное поле, создаваемое протекающим током, и который при постоянном токе показывает то же, что и магнитоэлектрический, при изменяющемся "импульсном" токе будет показывать совсем другое значение.)
Если вместо миллиамперметра включить конденсатор, то после некоторого переходного процесса токи в цепях протекать перестанут - конденсаторы окажутся заряженными до таких напряжений, что оба диода будут все время заперты. Для этого первый конденсатор должен иметь напряжение 70 "плюсом" к точке соединения диодов, а второй конденсатор при этом будет заряжен до напряжения $2U_{0}$ (именно таким будет максимальное значение потенциала точки соединения диодов по отношению к общему проводу). Пока конденсаторы не зарядятся до таких напряжений, они будут получать дополнительные заряды в те отрезки времени, когда диоды оказываются открытыми. Итак, напряжение на втором конденсаторе составит примерно 620 В. Кстати, такая схема используется на практике, ее называют "выпрямитель с удвоением напряжения" - ясно, почему.
Схема, изображенная на рисунке подключена к сети (220 В, 50 Гц). Емкость конденсатора $C = 0,01 мкФ$, диоды можно считать идеальными. Какой ток покажет миллиамперметр магнитоэлектрической системы, предназначенный для постоянного тока? До какого напряжения зарядился бы еще один конденсатор емкостью $C$ если бы его включили вместо миллиамперметра
Решение:
При подключении в сеть переменного напряжения конденсатор в схеме заряжается через один из диодов до максимального значения напряжения, т.е. до амплитудного, равного $U_{0} = 220 \sqrt{2} В = 310 В$ и полностью разряжается через другой диод и сопротивление измерительного прибора. При этом каждый раз через прибор протекает заряд $q = CU_{0}$ и средний ток через прибор составляет $I_{ср} = qf = СU_{0}f = 0,15 мА$. Имени > это значение и покажет прибор магнитоэлектрической системы - отклонение стрелки у такого прибора определяется средним вращающим моментом, действующим на катушку с током в магнитном поле. (Прибор другой системы, например, электромагнитной у которого отклонение стрелки определяется "втягиванием" кусочка ферромагнетика в неоднородное магнитное поле, создаваемое протекающим током, и который при постоянном токе показывает то же, что и магнитоэлектрический, при изменяющемся "импульсном" токе будет показывать совсем другое значение.)
Если вместо миллиамперметра включить конденсатор, то после некоторого переходного процесса токи в цепях протекать перестанут - конденсаторы окажутся заряженными до таких напряжений, что оба диода будут все время заперты. Для этого первый конденсатор должен иметь напряжение 70 "плюсом" к точке соединения диодов, а второй конденсатор при этом будет заряжен до напряжения $2U_{0}$ (именно таким будет максимальное значение потенциала точки соединения диодов по отношению к общему проводу). Пока конденсаторы не зарядятся до таких напряжений, они будут получать дополнительные заряды в те отрезки времени, когда диоды оказываются открытыми. Итак, напряжение на втором конденсаторе составит примерно 620 В. Кстати, такая схема используется на практике, ее называют "выпрямитель с удвоением напряжения" - ясно, почему.
